Разработка цеха по производству керамогранита

Схема производства.dwg

Глинистое сырье сосклада
непластичные компоненты
грубое дробление в глинорыхлителе
роспуск в емкостях с мешалками
емкость для хранения глиняной суспензии с дозатором
емкость для хранения шликера
башенная распылительная сушилка
получение цветного пресс сиропа
хранение пресспорошка с дозатором в силосах
гидравлический пресс
роликовая конвейерная печь
мельница периодического действия
получение цветного пресс порошка
получение базисного пресс порошка
Технологическая схема производства керамогранита
Схема производства керамогранита
мельница совместного помола
вибрационный сетчатый фильтр
Цех по производству керамогранита
-ленточный транспортер 4
- бункер с весовым дозатором 2 - глинорыхлительная установка 5- установка для роспуска глины 8-дробилка грубого дробления 11 - мельница непрерывного действия 12 - вибрационный сетчатый фильтр 13- распылительные сушилки 14 - форсунки 15 - силоса 16- гидравлический пресс 18 - сушилка 20 - роликовая печь 22 - механизм обработки торцов 23 - механизмы полировки 24 - сопла распыления воды 25 - оборудование контроля качества 26 - сортировщик 28
- дозаторы воды с электролитом

керамогранит мой.doc

Номенклатура выпускаемой продукции
Обзор существующих технологий .
Описание технологии производства
Расчет грузопотока предприятия
Расчет и выбор основного технологического оборудования и потребности в энергетических ресурсах .
Основные направления сокращения затрат и повышение эффективности ..
Контроль качества сырья и готовой продукции
Техника безопасности на предприятии
Охрана окружающей среды .
Керамогранит (керамический гранит) – современный материал один из видов керамической плитки который идеально подходит как для внешней так и для внутренней отделки помещений. Сегодня магазины предлагают большой выбор этого материала. Однако хороший керамогранит купить не так просто. Важно обращать внимание не только на то какая у керамогранита цена но и на производителя материала. Керамогранит – плитка получаемая в результате прессования сухого керамического порошка и его дальнейшего обжига. Где бы не изготавливался керамогранит (Италия Китай Россия) он должен прежде всего соответствовать всем стандартам качества. Не всегда удается керамогранит купить именно тот на который рассчитывал. К сожалению контрафактной продукции на рынке пока еще предостаточно
Плитка грес (керамогранит грескерамика) – высокопрочный искусственный материал который изготавливается из смеси глины и минералов с применением различных веществ повышающих его устойчивость к различным воздействиям и придающих ему характерные цвет и фактуру. Грес используется главным образом при облицовке полов и широта его применения практически необъятна – как в контексте интерьеров так и на улице при оформлении приусадебных или городских ландшафтов. Также возвращаясь к написанному выше эта плитка идеально подходит для полов с подогревом что делает возможным ее использование и в странах с преобладающей прохладной погодой. В плитки грес в целом много достоинств делающих ее практически незаменимой: Она не впитывает загрязнения легко чистится устойчива к повреждениям не выцветает под воздействием солнечных лучей и представлена в широком цветовом и фактурном многообразии. Рельефная плитка грес лучше всего подходит для общественных учреждений ванных комнат и бассейнов а полированная будет хорошо смотреться в частных интерьерах не становясь скользкой из-за пролившейся воды или выпавших осадков.
Грес как и любая другая керамическая плитка отлично впишется в любой современный интерьер будет гармонировать с мебелью и предметами декора если уделить немного внимания грамотному сочетанию всех элементов. Благодаря технологии производства керамический гранит ГРЕС обладает следующими выдающимися техническими характеристиками:
) Низкое водопоглощение плитки ГРЕС (005% тогда как у натурального гранита ~ 05%) и как следствие — морозостойкость; стойкость к воздействию химических веществ;
) Глубина цвета и рисунка;
) Высокая стойкость к абразивным нагрузкам;
) Ударная прочность плитки ГРЕС;
) Прочность на изгиб;
) Стойкость к перепаду температур;
) Постоянство цвета плитки ГРЕС под воздействием внешних факторов
Но керамический гранит бьется. Можно даже сказать что керамический гранит - хрупкий материал.
Строго говоря плитка керамогранит представляет собой особо прочную разновидность керамической плитки. Однако на деле между двумя этими отделочными материалами больше различий чем сходств: облицовка керамогранитом отличается гораздо более высокими техническими и эксплуатационными характеристиками. Это достигается за счет особого качества сырья увеличения показателей прессования и температуры обжига.
Производство керамогранита началось сравнительно недавно – в 70-х годах прошлого века. Впервые его стали применять в Италии. Интересно что в этой стране да и во всем мире (кроме СНГ) плитку керамогранит называют звучным именем «gres porcelanato» что в переводе означает «фарфоровая керамика».
Существуют различные виды керамогранита. Рассмотрим подробно плюсы и минусы каждого из них.
Полированные полы.К плюсам их использования можно отнести прежде всего внешний вид. Такое покрытие выглядит солидно и представительно. Чаще всего их выбирают именно из-за этого качества. Также полированные полы в гораздо меньшей степени по сравнению с другими полами подвержены загрязнению. Но в связи с этим есть и минус – полы не должны быть сильно увлажнены ведь поверхность скользкая. Используются полированные полы обычно в закрытых помещениях – в банках гостиницах галереях ресторанах и других местах где важно подчеркнуть престижность и значимость помещения.
Сатинированные покрытия. К блестящим покрытиям пола также относят сатинированные покрытия. Использовать их лучше в местах где полированные полы не могут быть установлены из-за того что на полу часто бывают различные жидкости в том числе и вода. Монтирование сатинированного пола – отличный выход для баров ресторанов и кафетериев ведь благодаря минеральным солям которые наносятся на поверхность плитки когда изделие изготавливается пол менее скользкий. Еще один плюс – сатинированная плитка имеет такую же износостойкость как и полированная.
Матовый керамогранит Есть еще один вид керамогранита для пола. Это матовый керамогранит. Он очень практичен и имеет множество плюсов. Во-первых он не такой скользкий как полированные покрытия благодаря своей особой поверхности которая имеет шероховатости. Во-вторых матовому полу не страшны ни кислоты ни щелочи ни истирание ни загрязнения. В-третьих такой пол легко мыть и очищать при этом к чистящим средствам матовая плитка не привередлива. К монтажу керамогранита на полы жилых помещений предъявляются те же требования что и к монтажу керамогранита в общественных местах. То есть делать полированные полы лучше в холле если он достаточно большой или же в гостиной. Не рекомендуется устанавливать полированную плитку на кухне или в ванной комнате.
Фальшпол – одна из самых обширных областей применения напольного керамогранита. Фальшпол обычно устанавливается в помещениях где есть высокие потолки армстронг – более двух с половиной метров потому что под полом проходят инженерные коммуникации. Конструкция такого пола состоит из съемных каркасов из металла которые располагаются на стойках. На каркас стелятся несущие плиты на которые монтируется керамогранитное покрытие.
Номенклатура выпускаемой продукции
Керамогранитную плитку изготавливают с рельефной матовой полированной поверхностью и даже глазуруют. Изготавливают размерами 15х15 20х20 30х30 см и других размеров толщиной от 75 до 12 мм.
Что касается размера плит керамогранита то здесь выбор практически неограничен: от маленьких плиток (5 x 5 см) до наиболее популярных (20 x 20 30 x 30 40 x 40 см) и большеформатных плит (60 x 60 60 x 120 и 120 x 180 см). Благодаря такому разнообразию размеров из керамогранита можно оформлять как цельные большеформатные изделия (столешницы подоконники и т.п.) так и мелкие детали интерьера (столешницы(мозаика) полочки всевозможные рамки и т.д.)Эскиз изделия представлен на рисунке 1.1
Рис. 1.1 Эскиз изделия Типы поверхности
Матовый керамогранит - поверхность не подвергается никакой дополнительной обработке - эта та самая фактура которая выходит из обжиговой печи. Поверхность у нее не имеет блеска зато обладает очень высокой твердостью (7-8 баллов по шкале МООСа) и наивысшими эксплуатационными характеристиками что позволяет применять керамогранит этого вида в самых жестких условиях. Довольно жёсткие условия в отношении температурных перепадов и воздействия влаги предъявляют к керамическому граниту вентилируемые фасадные системы.
Рельефный керамогранит - Рельефный керамогранит можно отнести к классу матовой керамогранитной плитки поскольку керамогранит с рельефной (структурированной) поверхностью не подвергается дополнительной механической обработке включающей срезание поверхностного слоя керамогранита. Рельефный керамогранит поэтому иногда относят к категории матового керамогранита. Рельефным керамогранитом иногда также называют "антискользящий керамогранит" что акцентирует внимание потребителя на эксплуатационных характеристиках керамогранитной плитки с рельефной поверхностью.
Рельефный керамогранит сохраняет все преимущества матового керамогранита (повышенную прочность поверхностную твердость износостойкость морозоустойчивость) и при этом обладает рядом дополнительных эксплуатационных и дизайнерских преимуществ:
как напольное покрытие: обладает улучшенным и антискользящими характеристиками;
из-за наличия рельефной структурированной поверхности керамогранитная плитка очень точно имитирует природный "дикий" камень гранит и часто неотличима от него визуально;
рельефный керамогранит при той же цветовой гамме имеет более "глубокую" визуально ярче выраженную фактуру поверхности
Термин "структурированный керамогранит" в данном случае указывает не на структуру керамогранита как таковую а на особый рельефный - структурированный - характер поверхности керамогранитной плитки.
Если говорить о практическом использовании плитки рельефного керамогранита то термины "структурированный керамогранит" "рельефный керамогранит" "антискользящий керамогранит" в большинстве случаев могут использоваться как синонимы. Если же речь идет о классификации керамогранита по производственному признаку - процессу изготовления - то синонимами скорее будут являться термины "матовый керамогранит" и "рельефный керамогранит".
К особому промежуточному классу керамогранитной плитки можно отнести полуполированный керамогранит который получается при частичном срезании поверхности рельефного структурированного керамогранита. Соответственно по своим эксплуатационным и дизайнерским свойствам полуполированный керамогранит занимает некое промежуточное положение между рельефным полированным и матовым керамогранитом соответственно.
Полированный керамогранит - поверхность обрабатывается абразивными материалами делает керамогранит более капризным. При этом получается великолепный «зеркальный» блеск но нарушается структура микропор снижается износостойкость и повышается влагопоглощение. Полированный керамогранит требует ухода: сразу после укладки его необходимо обработать специальными мастиками создающими дополнительный защитный слой и периодически эту процедуру повторять. В качестве настенного покрытия полированный керамогранит практически не имеет ограничений по использованию но полы из него нежелательно укладывать в тех местах где он часто будет встречаться с песком и водой. В первом случае произойдет разрушение полировки а во втором дело может закончиться травмами - при попадании воды на полированный керамогранит он становится почти таким же скользким как обычный лёд.
В своей курсовой работе я проектирую номенклатуру продукции представленную в таблице 1.1 .
матовый -для полов в общественных даниях и жилых помещениях
Рельефный - полов в местах большого скопления людей жилых помещений
Для полов для внешней отделки зданий
Наиболее простым и экономичным является керамогранит окраски «соль-перец» названный так из-за внешнего сходства с однозначной смесью. Такое цветовое решение относится к эконом-классу.Керамический гранит типа «соль-перец» можно считать практически вечным - даже многолетняя эксплуатация «на износ» не может необратимо испортить рабочую поверхность поскольку истирание верхнего слоя не приводит к нарушению рисунка (по этой причине к керамограниту не применяют тесты по шкале PEI). А стёртую полировку восстановить технически не сложнее чем у природного камня.
Физико-механические свойства изделий приведены в таблице 1.2
Таблица 1.2 – Физико-механические свойства керамогранита
0 циклов попеременного замораживания-оттаивания БЕЗ ИЗМЕНЕНИЙ (появления дефектов трещин сколов снижения блеска)
Водопоглощение мас. %
Твердость лицевой поверхности по шкале Мооса
Износостойкость гсм2
Предел прочности при изгибе МПа
Термическая стойкость
При температуре 150 0С отсутствуют трещины и потери блеска
Разнотолщинность одной плиты мм
Отклонения лицевой поверхности от плоскости мм
Искривление граней мм
Активность радионуклидов
0 Бккг 1 класс (для наружных и внутренних работ)
Все требования предъявляемые к изделиям из керамогранита представлены в ГОСТ 6787-2001 «Плитки керамические для полов. ТУ»
Для производства керамического гранита необходимо использовать только самые высококачественные белые каолиновые глины.
Для производства плиток пригодны породы огнеупорные тугоплавкие светложгущиеся средне- и умереннопластичные содержащие более 50% частиц менее 1 мкм. Основным глинообразующим минералами в них обычно являются каолинит гидрослюды или их смесь. Присутствие в них крупнозернистых железистых карбонатных и гипсовых включений а также органических примесей нежелательно.
В зависимости от химико-минералогического состава содержания примесей интервала спекшегося состояния исследованные легкоплавкие глины четко разделены на три группы характерные признаки которых приведены в таблице 1.3 .
Для понижения температуры обжига изделий в керамическую массу вводят плавни. Количество последних должно быть ограничено так как в противном случае увеличивается склонность черепка к деформации.
В качестве плавней применяют полевые шпаты нифелин-сиенит перлит волластонит известняк доломит молотый мрамор тальк эрклез тонкомолотый стеклянный бой шлаки.
Плавни вводятся в массы в тонкомолотом виде чтобы они хорошо смешивались с остальными компонентами и выполняли сначала функцию отощителей а в процессе обжига – функцию плавней.
Таблица 1.3 – Классификация глин
Интервал спекшего-ся состояния
Преимущественно каолинито-гидрослюдистые с возможной примесью монтмориллонита и хлорита
Преимущественно полиминеральные каолинито-монтмориллонитовые и каолинито-гидрослюдистые
Как правило не имеют
Полиминеральные карбонизированные
Пигменты - это сухие красящие порошки являющиеся также наполнителями системы нерастворимые в воде масле и других растворителях. В зависимости от происхождения пигменты делятся на минеральные и органические а по способу получения - природные и искусственные. Для получения природных минеральных пигментов производят механическую обработку природных материалов. Искусственные минеральные пигменты получают путем термической обработки минерального сырья.
Обзор существующих технологий
Производство керамического гранита – высокотехнологичный процесс. Его получают из белой глины с добавлением полевых шпатов кварца и минералов. Замес. На этой стадии происходит подготовка смеси - смешивается каолиновая клина с различными добавками изготавливается смесь для рисунка и наложений. Обычно на фабриках цех в котором производятся эти операции закрыт для постороннего доступа т.к. вещества и их пропорции составляют коммерческую тайну.
Прессование. На этой стадии очень многое зависит от оборудования на котором осуществляется формовка и прессование исходного материала. Современные 10-20-тонные прессы позволяют достигать давления до 400-600 кг на 1см2. При таком давлении не остается пустот частицы исходного материала спрессовываются до такой степени которая позволяет обеспечить высочайшие потребительские свойства. Формовочное оборудование обеспечивает достижение практически одинаковых линейных размеров (длина ширина толщина параллельность сторон прямоугольность кривизна) в каждой плите. Одинаковые линейные размеры является одним из важнейших потребительских свойств керамического гранита.
Обжиг. Эта стадия закрепляет и усиливает достигнутые при прессовании характеристики полуфабриката керамического гранита. Особенностью технологии обжига является то что температура и время обжига должны быть строго выдержаны чтобы керамический гранит не вышел "сырой" или "перегретый" что приводит к снижению прочности плит и различным деформациям. Обжиг проводится в печи сквозь которую проходит конвейер на нем же полуфабрикат транспортируется от пресса. Температура в печи у некоторых производителей достигает 1300 градусов. При такой температуре внутри материала происходит перекристаллизация компонентов и они образуют "стекловатый" монолит.
Обработка поверхности. После обжига полуфабрикат сходит с конвейера и перекладывается на полировочную или шлифовочную линии. Полирование производится с помощью специальной пасты изготовленной на основе алмазной пыли. При полировке убираются мельчайшие неровности поверхности и достигается высокий уровень зеркальности (до 80%). Такая степень полировки обеспечивает устойчивость керамического гранита различного рода загрязнениям - масляным пятнам красителям и т.д. С поверхности отполированной до такой степени любые вещества смываются водой или химическими растворами без следа. Возможна другая степень полирования до уровня зеркальности 20%. При этом поверхность становится менее ровной на микроуровне отражательная способность плиты более низкая.
Для того чтобы поверхность плит была шершавой керамический гранит не полируется а шлифуется и подвергается специальной обработке: либо покрывается глазурью либо закаливается. Изделие окрашивается на стадии изготовления: для придания керамограниту необходимого цвета в сырьевую массу вводят минеральные пигменты. Таким образом цвет распределяется по всей толщине плитки придавая ей однородную структуру напоминающую природный гранит. Благодаря такой технологии производства свет и ультрафиолетовые лучи не оказывают влияния на интенсивность цвета.
Основные типы поверхности мы опишем подробнее:
Матовая (Matt). Поверхность имеет натуральный необработанный вид который получается после выхода из печи без дальнейшей механической обработки.
Полированная (Levigato). Достигается ровным срезанием необработанной матовой поверхности с последующим «осветлением» получившегося среза. Материал становится сверкающим приобретает эффект «глубины» цвета. К сожалению плитка становится очень скользкой при попадании на неё воды а открывающиеся после срезания верхнего слоя микропоры делают её менее стойкой к царапинам. Также за полированной плиткой следует более тщательно ухаживать чистя её специальными средствами особенно первое время после укладки.
Полуполированная (Semilevigato). Получается за счёт частичного срезания верхнего матового слоя. Так обрабатываются обычно плитки изначально имеющие неровную поверхность - создаётся эффектная структура полированных участков смешанных с грубой матовой поверхностью.
«Обработанная воском» (Satinatol). Эффект такой поверхности получается благодаря нанесению на плитку до фазы обжига прозрачных минеральных кристаллов с различной температурой плавления. Поверхность получается слегка блестящей «мягкой» и является не такой скользкой как полированная.
Большое распространение получил смальтированный керамический гранит (gres porcelanato smaltato). Технология его изготовления очень схожа с производством монокоттуры - нанесённая эмаль определяющая цвет и фактуру поверхности обжигается вместе с плиткой в результате одинарного обжига но при этом материал обладает такими же высокими прочностными и морозоустойчивыми показателями как керамогранит.
Всё большей популярностью в последнее время пользуются так называемые ретифицированные плитки применение которых позволяет создать как бы единую поверхность без видимых больших швов. Таким образом создаётся впечатление что поверхность облицована натуральным камнем.
Ретификация - это дополнительная механическая обработка уже готового материала заключающаяся в срезании боковых кромок как матовой так и полированной плитки на специальных станках для придания всем без исключения плиткам в серии единого размера в каждом формате. Оборудование настроено таким образом что обрабатывает также и разные форматы в одной партии по заданному шаблону так что например в одной плитке 30х30 по длине укладываются две плитки 15х15 или в одной плитке 45х45 - одна плитка 30х30 и одна 15х15. Эта операция позволяет укладывать плитки разных размеров а также сочетать матовые и полированные плитки одной серии с минимальными швами что является дополнительным преимуществом и практически невозможно для неретифицированных плиток
Основная сложность в производстве керамического гранита состоит в том чтобы в результате формовки и прессования добиться одинаковой плотности во всем объеме плиты. Поэтому производство больших размеров плит более сложное чем маленьких. Современные прессы позволяют создавать необходимое давление при производстве плит размером до 2000х2000 мм. Новейшей технологией принципиально отличающейся от прессования является производство керамического гранита методом экструзии когда исходная масса под высоким давлением выдавливается в форму из емкости для замешивания с последующим обжигом и полированием.
При изготовлении изделий из строительной керамики применяют три основные технологические схемы производства: метод пластического формования прессования из полусухих порошков и метод литья керамической суспензии в пористые формы.
Начало технологического процесса изготовления изделий строительной керамики - массоприготовление. Основные задачи этого технологического передела - разрушение природной структуры глин ее дезагрегирование удаление вредных примесей из природного сырья правильное дозирование шихтовых компонентов по заданной рецептуре и придание массе достаточной плотности и однородности путем тонкого измельчения компонентов и тщательного смешивания.
Для приготовления изделий из керамогранита применяют способ прессования из полусухих порошков. Вариантность заключается в различных способах подготовки пресс- порошков.
Для приготовления керамогранитных плиток методом прессования из полусухих порошков влажностью 6-7% принята шликерная технология приготовления массы. При этой технологии глинистые компоненты распускаются в воде до коллоидного состояния отощающие и плавни измельчаются до размеров частиц менее 0.06 мм смешение компонентов происходит в водной суспензии. Полученный таким способом порошок имеет необходимые качественные показатели – однородность состава и достаточное число контактных точек между частицами компонентов.
Технологические схемы шликерной подготовки масс имею следующие варианты:
совместный помол глинистых и непластичных компонентов
раздельный помол глинистых и непластичных компонентов
комбинированный способ помола
Приготовление шликера по схеме раздельного помола значительно экономичнее в расходе электроэнергии в потребности производственных площадей и т.д. . Вместе с тем с точки зрения технологических преимуществ такая схема не уступает технологии совместного помола глинистых и отощающих так как имеющийся в глинах кварцевый песок практически не раскалывается что отрицательно влияет на качество готовой продукции. Поэтому схема раздельного помола не рекомендуется для промышленного применения.
Возможен так же комбинированный способ приготовления пресс-порошка когда глинистая порода подвергается мокрому помолу а непластичные компоненты – сухому (например в струйной мельнице). Затем шликер гомогенизируется в шаровой мельнице и подается на обезвоживание. Для производства керамогранитных плиток я выбрала способ совместного помола сырьевых компонентов. В частности отдается предпочтение мокрому спосбу подготовки масс. Тонкий помол повышает реакционную способность инертных материалов.
Описание технологии производства.
Глинистые компоненты поступают по ленточному транспортеру(1) в глинорыхлитель(2) где происходит рыхление и грубое дробление глины Затем глина поступает по ленточному питателю(3) в бункер с весовым дозатором (4). Из бункера глина дозируется в необходимом количестве по массе в установку для роспуска глины(5) куда дозируется вода и электролит(28). Далее суспензия поступает в бункер с дозатором(6).
Каменистые компоненты (полевой шпат кварцевый песок) по ленточным транспортерам(7) направляют в дробилку грубого дробления(8) затем по ленточному транспортеру(9) смесь поступает в бункер с дозатором(10) Каменистые компоненты (полевой шпат кварцевый песок) дозируют в соответствии с рецептом направляют в мельницу куда также подается уже распущенная суспензия глинистых материалов вода и электролит(29). В шаровых мельницах непрерывного действия(11) объемом от 60 до 125 куб.м. массу измельчают и гомогенизируют. Полученный в результате шликер заливается в вибрационный сетчатый фильтр(12) для удаления крупнозернистых частиц и получения чистой массы. Влажность шликера для распыления составляет 30-35% плотность – 170-176 гсм куб. тонкость помола не более 10%. Следующим этапом является процесс получения пресспорошка который одновременно проходит в башенных распылительных сушилках(13). Подготовленный шликер под давлением через форсунки(14) подают в замкнутый объем сушилок. Влага удаляется при полете капель в потоке теплоносителя. Полученный таким способом пресспорошок состоит из гранул сферической формы что обеспечивает его хорошую сыпучесть. Влажность конечного продукта составляет 40–60%. После БРС пресспорошок по транспортерам(1) отправляют в силоса(15) с модульными клапанами каждый объемом 70 куб.м. где он «вылеживается». Далее в установленной пропорции порошки смешивают и подают в бункеры дозации(27) пресса.
Прессование осуществляют на гидравлических прессах(16) мощностью до 4000 тонн в два этапа. На первом этапе происходит начальное уплотнение порошка в пресс-форме. Затем на достаточно короткое время давление сбрасывается. Это делается для удаления запрессованного воздуха и снятия остаточных деформаций. Вторым этапом завершают полный процесс прессования. Давление прессования керамического гранита достигает 450-500 кгкв.см. Применение изостатических пресс-форм позволяет обеспечить равноплотность прессовки что уменьшает вероятность выхода после обжига некачественной продукции. Далее керамогранит подается при помощи ленточного питателя (17)
Целью сушки являются повышение механической прочности и снижение влажности плитки до 05-1%. При загрузке в печь плитки имеющей относительную влажность более 1% в зоне подогрева происходит мгновенное испарение остаточной влаги с нарушением целостности изделия или его полным разрушением («взрыв»). Сушку осуществляют в горизонтальных сушилках в течение 30-ти минут.(18). Затем на ленточном транспортере(19) плитка подается в печь.
Плитки обжигают в одноканальных роликовых печах(20) SITI длиной 92 м (две печи) и 105 м (две печи) при температуре +1200 С. При обжиге керамического гранита происходят различные химико-физические процессы: термическое разложение исходных сырьевых материалов полиморфные превращения химические реакции между компонентами растворение в расплаве одних твердых фаз и кристаллизация из расплава других. Все эти процессы сопровождаются изменением массы объема химического и фазового состава пористости плотности. Важнейшим явлением протекающем при обжиге является процесс спекания обуславливающий превращение пористого полуфабриката из конгломерата слабосвязанных частиц в плотное прочное тело с заданной структурой и свойствами. После обжига керамогранит является готовым изделием имеющим все необходимые свойства. Стоит отметить что цвет и тон плитки зависят не только от сырья но также от температуры и условий обжига в целом.
Вся плитка форматов 40х40 30х60 и 60х60 после обжига поступает по ленточному транспортеру(21) в цех ректификации. Ректификация - процесс дополнительной обработки торцов керамогранитной плитки алмазными инструментами(22) после обжига.
Допуски отклонений от правильности формы для ректифицированного керамогранита формата 60х60 составляют не более 05 мм тогда как для необработанного материала - до 15 мм. Таким образом мы получаем плитку — идеальный прямоугольник или квадрат что значительно облегчает и ускоряет процесс укладки плитки а также монтаж в системах навесных вентилируемых фасадов. Ректифицированный керамогранит можно укладывать без швов.
Уникальность данного предложения заключается в том что ректифицированный керамогранит идеален по своей геометрии и производится в заданном калибре.
Часть изделий после ректификации поступает на полировку. Верхний шероховатый слой плиток снимается поверхность полируется специальными алмазными насадками(23) с применением большого количества воды(24) без использования каких-либо химических веществ. Материал приобретает зеркальный или матовый блеск становится сверкающим. Операции необходимые на этой стадии производятся на выходе продукции с автоматических линий. На компьюторизированном электронном оборудовании(25) проверяется плоскостность прямоугольность и размеры каждой плитки для обеспечения соответствия европейским стандартам. Специальный персонал сортирует плитки по тону и внешнему виду. Бракованные плитки уничтожаются. Робот(26) сортирует оставшиеся плитки по калибру и сорту наносит штрих-код на упаковку. Плиты упаковывают на специальной автоматизированной линии подразделяя их согласно категории сортировки.
Расчет грузопотока предприятия.
Для расчета потребности в материалах необходимо рассчитать объем 1 м2 исходя из толщины изделия. Толщину изделия принимаем 12 мм тогда
V = 1*0012 = 0012 м3
Плотность керамогранита rm = 2400 кгм3
Масса 1 м2 керамогранита:
m = 2400*0012= 288 кг;
Расчет материального потока делается с целью определения количества сырьевых материалов необходимых для обеспечения заданной производительности.
Расчет рекомендуется вести в порядке обратном технологическому потоку за исходную величину принимается заданное количество готовой продукции поступающей на предприятие.
Расчет производительности каждого технологического передела определяется по формуле:
где Пр – производительность рассчитываемого передела; Ппр - производительность передела предшествующего рассчитываемому; п - безвозвратные производственные потери %.
Учитывая режим работы конвейерной линии и склада готовой продукции рассчитывается производительность в сутки смену час.
Для пересчёта массы 1 м2 обожжённой плитки в массу отпресованной (mпр) следует учесть потери при прокаливании шихты (п.п.п.ш) которые складываются из потерь каждого её компонента (п.п.п.1 п.п.п.2 и т.д.) в зависимости от его процентного содержания (х1 х2 и т.д.):
Потери при прокаливании волластонита составляют 0% боя стекла – 0% черепа – 0% мела – 423.Масса обожжённой плитки равна 288 кг на 1 м2.
Сырьевые компоненты поступают на переработку с естественной характерной для каждого компонента влажностью (Wп) которая учитывается в материальном расчёте (Пп)
1 Последовательность расчета материально-производственного потока
Производительность конвейерных линий (Пк) определяется с учетом суммарных потерь при прессовании сушке и обжиге по формуле [2].
Общий расход абсолютно сухого пресс-порошка Пс с учетом потерь при его приготовлении определяется по формуле:
С учетом влажности при прессовании:
Производительность БРС может характеризоваться выходом пресс порошка назначенной влажности или шликером (Пшл) влажностью (40-45)% (Wшл) поступающим в агрегат.
В массозаготовительном отделении учитывается способ помола сырьевых компонентов. Определяется потребность в шликере влажностью 45%
Потери каждого компонента вычисляются как доля этого компонента в шихте то есть с учетом состава шихты.
Расчет потребности в каждом компоненте сырья ведется с учетом карьерной влажности глинистых компонентов. Расчет каждого компонента определяется так же с учетов состава шихты:
Рассчитаем на примере глинистого компонента шихты остальные расчеты аналогичны
Для получения цветной плитки вводятся пигменты в количестве 2 % выпускаемые на специализированных заводах.
Расчет потребности на следующем переделе ведется по формуле [6] при учете процентного содержания каждого компонента.
Результаты расчета материально-производственного потока сведены в таблицу 4.1
Таблица 4.1 – Расчет материально производственного потока
Производительность в
Склад готовой продукции
Приготовление пресс-порошка
Массозаготови-тельное отделение:
Предварительная переработка сырья
бой тарного стекла(11%)
Траспортно-сырьевой участок
Исходя из полученных результатов внесем данные о потребности предприятия в сырье в таблицу 5.1
Таблица 4.2– Потребность в сырьевых материалах
Глина тугоплавкая (т)
бой тарного стекла (т)
Расчет и выбор основного технологического оборудования и потребности в энергетических ресурсах.
Технологический расчет и выбор оборудования рекомендуется производить по технологическим переделам начиная со склада сырья. Под технологическим расчетом оборудования понимается определение производительности машины или установки и определение числа машин необходимых для выполнения производственной программы по данному переделу.
При выборе следует сравнивать эффективность работы оборудования а также учитывать качественную характеристику сырья и требования предъявляемые к конечному продукту после обработки сырья на данном агрегате или машине. Кроме того следует ориентироваться на машины выпускаемые отечественной промышленностью.
Количество едениц требуемого к установке оборудования определяется по формуле:
где - потребная производительность перерабатывающего оборудования м³ч м²ч или тч;
- паспортная производительность м³ч м²ч или тч;
Ки – коэффициент использования оборудования (принимается в пределах 08-093);
Производительность машин принимается по паспорту а производительность потребная берется из материально-производственного потока.
Часовая потребность глины при предварительной переработке сырья составляет 10 т = 673 м³ =
1 Грубая переработка сырья
Глинорыхлитель СМК – 1031Б
Принимаем один глинорыхлитель. Технические характеристики глинорыхлителя представлены в таблице 5.1
Таблица 5.1 – Техническая характеристика СМК – 1031Б
Производительность м³ч
Скорость вращения бильного вала обмин
Установленная мощность кВт
Габаритные размерымм
Вальцы грубого помола – двухвалковая зубчатая дробилка СМ-438
Для непластичных компонентов:
Принимаем две двухвалковые дробилки. Технические характеристики дробилки представлены в таблице 5.2
Таблица 5.2 - Техническая характеристика СМ – 438
Вальцы тонкого помола СМ-696А
Принимаем один агрегат тонкого помола. Технические характеристики представлены в таблице 5.3
Таблица 5.3 Технические характеристики СМ-696А
3 Совместный помол компонентов
Шаровая мельница СМ-6002А
Принимаем одну шаровую мельницу. Техническая характеристика представлена в таблице 6.4
Таблица 5.4 – Техническая характеристики СМ-6002А
Внутренний диаметр барабана без футеровки мм
Рабочий объем барабана м³
Частота вращения барабана обмин
Степень заполнения мелющими телами %
Принимаем один грохот. Техническая характеристика грохота представлена в таблице 5.5
Таблица 5.5 – Техническая характеристика СМК-329
Производительность по сухой массе на сетке №0355 при влажности 50% тч
Частота вращения вибратора 1с
Установка для непрерывного роспуска глины СМ-111
Принимаем две мешалки. Техническая характеристика представлена в таблице 5.5.1
Производительность тч
Полезный объем мешалки м³
Внутренний диаметр мешалки мм
Частота вращения вала обмин
Установленная мощностькВт
Мембранный насос СМ-938
Принимаем три мембранных насоса. Технические характеристики СМ-938 представлены в таблице 5.6
Таблица 5.6 – Технические характеристики СМ-938
Объем подачи жидкости м³ч
Давление в напорном трубопроводе мПа
4 Получение пресс-порошка
Распылительная сушилка – ММ-30
Принимаем одну сушилку. Техническая характеристика сушилки представлена в таблице 5.7
Таблица 5.7 – Техническая характеристика струйной ММ-30
Расход энергоносителя тч
Температура теплоносителя С
Мощность компрессоа кВТ
Мощность вспомогательного устройствакВт
Ящичный питатель СМ-1091
Принимаем по одному ящичному питателю на требующий его установки технологический процесс. Техническая характеристика представлена в таблице 5.8
Таблица 5.8 Техническая характеристика СМ-1091
6 Формование изделий.
Принимаем конвейерную линию СМК-158
Принимаем три конвейерные линии. Техническая характеристика представлена в таблице 6.9
Таблица 5.9 – Техническая характеристика СМК-158
Производительность м³год
Скорость конвейера м мин
Расход природного газа м³ч
Установленная мощность:
Вентиляционных устройств
Часовой расход эл. энергии
Вальцы грубого помола
Вальцы тонкого помола
Таблица 5.10 Расход энергии
Коэффициент загрузки по мощности отражает использование мощности двигателя установленного на данном оборудовании в зависимости от степени его загрузки в период работы определяют по формуле:
Где - коэффициент загрузки мощности двигателя;
и - производительность оборудования (фактическая и теоретическая);
- коэффициент зависящий от степени использования производительности оборудования.
Таб.5.11 Потребность цеха в электрической энергии
Расход электроэнергии кВт
Удельный расход электроэнергии рассчитываем по формуле:
Где - удельный расход электроэнергии на единицу продукции;
- часовой расход электроэнергии.
Основные направления сокращения затрат и повышение эффективности.
Эффективное использование топливно- энергетических ресурсов является одним из важнейших направлений в работе. Повышение эффективности производства осуществляется за счет внедрения новейших технологий производства внедрение нового оборудования или заменой старого рационального использования производственных площадей и мощности оборудования. В этих целях разработаны и реализуются пятилетние и годовые программы энергосбережения в том числе по использованию местных видов энергоресурсов.
Так же сокращение затрат может осуществляться при помощи:
Сокращение затрат на оплату труда. Действующее трудовое законодательство позволяет компаниям сокращать как количество сотрудников так и их заработную плату.
Сокращение затрат на сырье и материалы. Для этого предприятие может:
пересмотреть в свою пользу условия контрактов с существующими поставщиками;
найти новых поставщиков.
Например компания может заменить импортные материалы на аналогичные отечественного производства; установить прямые отношения с производителями материалов либо сократить число посредников; заключить договора с поставщиками предлагающими наиболее выгодные условия.
Использование менее дорогих компонентов где это возможно. Предприятие может даже внести конструктивные изменения в выпускаемую продукцию для того чтобы иметь возможность перейти на новые материалы.
Содействие поставщикам в снижении их затрат
Осуществление закупок материалов совместно с другим покупателем у одного поставщика.
Самостоятельное производство необходимых материалов.
Внедрение ресурсосберегающих технологических процессов. Такие технологические процессы позволяют экономить на стоимости сырья.
Повторное использование отходов при производстве.
Повторное использование энергетических ресурсов.
Контроль качества сырья и готовой продукции.
Весьма важным параметром при производстве плитки грэс является контроль за сырьевыми материалами которые должны удовлетворять определённым требованиям касающимися его качества.
Не менее важен контроль самого производства так как несоблюдение правильности технологических операций может привести к значительному снижению его качественных и прочностных характеристик. Для этого выдерживаются необходимые температурные режимы давление и некоторые другие особенности технологии производства на различных стадиях производства.
Контроль качества сырьевых материалов и шихты в производстве приведен в табл.7.1
Табл. 7.1. Контроль качества
Метод и приборы контроля
Приемка на складе сырья при поступлении на завод
Определение однородности сырья и засоренности посторонними примесями зернового состава технологических характеристик сырья проверка подготовленности склада и приемка сырья.
Химический анализ проб.
По мере поступления 1-2 раза в неделю.
Приготовле-ние массы
- определение влажности сырья до и после сушки
- проверка соблюдения установленного режима в сушильных установках
- проверка соблюдения установленных рецептур
- проверка влажности массы до и после помола
- проверка соблюдения установленного зернового состава после помола
- высушивание в сушильном шкафу
- измерение t относительной влажности
- определение влажности пресс-порошка
- проверка качества сырца
- определение Rизг внешний осмотр.
на каждом прессе 2 раза в смену
- проверка соблюдения установленного режима сушки
- определение влажности плиток
- выявление трещиностойкости деформации механических повреждений
- проверка соблюдения установленного режима обжига
Проверка качества и сортировки продукции
- проверка прочности изделий
- соответствие плиток требованиям ГОСТ.
- испытания по истираемости
- внешний осмотр замеры шаблоном проверка на чистоту звука.
- постоянное наблюдение
Контроль должен осуществляться согласно нормативной документации на выпускаемую продукцию.
Техника безопасности на предприятии.
Охрана труда и техника безопасности одна из главных задач современного предприятия. Правилами техники безопасности определяются меры технического характера по защите работающего от производительной опасности устройство предприятия машин оборудования и инструментов гарантирующее безопасность производственного оборудования и производственного процесса (снабжение стояков и машин ограждающими и предохранительными приспособлениями заземление). Нормами производственной санитарии предусматриваются безопасные пределы содержания в воздухе производственных помещений пыли газа пара; температуры и влажности воздуха интенсивности и громкости шума.
Вводный и повторный инструктаж на рабочем месте проводят работники по технике безопасности и лица в распоряжении которых находятся инструктируемые работники (мастер начальник цеха).
К противопожарным мероприятиям обязательным для каждого предприятия относятся:
-создание благоустроенных проездов и подъездов на территории предприятия;
-устройство безопасно действующего и с достаточными напорами противопожарного водоснабжения;
-обеспечение предприятия средствами пожаротушения;
-организация безопасных мест для хранения горючих материалов работ с открытым огнем и мест курения;
-установление связи с пожарными командами;
-обучение персонала пожарной профилактике.
Производственные вредности.
Большинство производственных процессов на предприятиях промышленности строительных материалов сопровождается выделением значительного количества пыли влаги и тепла поэтому оздоровление воздушной среды в целях этих предприятий рассчитывается как одна из основных задач охраны труда.
При гигиенической оценке условий труда учитывают метеорологические факторы и физические (повышение и понижение давления шум вибрация недостаточное освещение) химические (производственная пыль вредные газы пары токсичных веществ) и биологические (микроорганизмы и бактерии) факторы.
Длительное воздействие отрицательных факторов на организм человека может вызвать профессиональные заболевания поэтому на производстве должны быть созданы условия при которых оздоровительные мероприятия позволили бы нейтрализовать вредное влияние отрицательных факторов.
Производственная пыль.
Запылённость воздуха может стать причиной тяжёлых заболеваний системы дыхания. Степень воздействия пыли на кожу дыхательные органы зависит от физико-химических свойств пыли её токсичности концентрации.
Запылённость воздушной среды определяют весовым или счётным методом. Если концентрация пыли в производственном помещении превышает санитарную норму то технологические процессы могут быть разрешены только после проведения специальных мероприятий по очистке воздуха рабочей зоны (пространство высотой 2м над уровнем пола на котором находится рабочее место).
Для борьбы с производственной пылью механизируют пылящие процессы размещают их в отделениях изолированных (герметических камерах) устраивают местную вентиляцию в виде отсосов (респирацию) изменяют технологический процесс.
Помимо общих производственных мероприятий следует соблюдать меры безопасности: работать в противопылевой одежде респираторах кислородных изолирующих противогазах защитных очках. Следует помнить о взрывоопасных свойствах пыли.
На предприятии существует оборудование работа которого сопровождается шумом и вибрацией. Оба эти явления крайне нежелательны они отрицательно влияют на здоровье человека.
Борьба с производственным шумом ведётся следующим образом:
Снижение уровня шума в самом источнике (применение гидроприводов и др.);
Применение звукоизоляции и звукопоглощения;
Применение средств индивидуальной защиты (хлопковая вата наушники шлемы).
Разработка мер по снижению вредного воздействия вибрации на рабочих местах;
Конструирование нового более совершенного оборудования с дистанционным управлением;
Применение индивидуальных средств защиты от вибрации.
Электробезопасность.
Комплекс профилактических мероприятий охватывает следующие защитные меры:
Обеспечение надёжной электрической изоляции электросетей и установок;
Заземление электроустановок и зануление;
Ограждение неизолированных токоведущих частей и расположение их на недостающей высоте;
Внедрение блокировок безопасности и автоматического отключения;
Применение пониженных напряжений;
Обучение и инструктаж рабочих по правилам электробезопасности;
Обеспечение персонала индивидуальными средствами защиты;
Использование предупреМеры безопасности на погрузочно-разгрузочных работах:
Переносить вручную разрешается грузы небольшие по объёму;
Погрузочно-разгрузочные работы с грузом более 50кг а также подъём любых грузов на высоту более 3м следует производить механизированным способом;
К работе на механических приспособлениях допускаются лица имеющие необходимую подготовку.
Охрана окружающей среды.
Основными экологическими аспектами производства керамической плитки являются следующие:
- атмосферные выбросы
- водопотребление и сточные воды
Эти вопросы которые регулярно обсуждаются в специализированных изданиях рассматриваются также в приводимой ниже дополнительной статье. Возвращаясь к отдельным аспектам приводятся некоторые «экологические достижения» итальянских производителей керамической плитки.
Атмосферные выбросы. При производстве на каждый килограмм керамической плитки вместе с дымом проходящим через дымоходы выделяется:
- от 016 до 042 г фтористых соединений;
- от 302 до 423 г пыли;
- от 001 до 009 г свинцовых соединений.
Из этого количества 90% нейтрализуется очистными сооружениями Поэтому выбросы уменьшаются до следующих значений:
- от 0016 до 004 г фтористых соединений (нейтрализация 90%);
- от 018 до 028 г пыли (нейтрализация более99%);
- от 0001 до 0009 г свинцовых соединений(нейтрализация 90%)
Стоки и водный баланс. Для производства керамической плитки необходима вода которая используется в основном для приготовления смесей глазурей и для промывки оборудования. Часть воды при этом испаряется во время сушки и обжига а оставшаяся часть образует производственные стоки то есть это вода содержащая загрязнения которая может сливаться только после тщательной очистки. В действительности абсолютное большинство керамических предприятий не сливает сточные воды а повторно использует их для производства. При этом достигается следующий результат:
- промышленные стоки равны нулю. Следовательно меньше загрязнение среды;
- потребление водных ресурсов значительно ниже потребностей производства. Под потреблением в данном случае имеется в виду забор воды из водных запасов соответствующей территории. Это означает меньшую нагрузку на водные запасы и следовательно экономию.
Твердые отходы. Керамическая промышленность отличается тем что она в состоянии утилизировать в рамках собственного производства большую часть отходов (например всю пыль и бракованную плитку как сырую так и обожженную; пыль содержащуюся в газах которая отделяется очистными установками; продукты очистки промышленных стоков). Более того повторно используется все даже отходы других производств. Это обеспечивает как уменьшение нагрузки на окружающую среду так и снижение потребления сырья и материалов. Что касается некоторых других отходов которые невозможно использовать для производства (отработанные масла бумага деревянные поддоны пластмасса металлолом и т. д.) на керамических предприятиях осуществляется дифференцированная утилизация таких материалов в соответствии с потребностями защиты окружающей среды.
Благодаря переходу на керамогранитный состав основыпроисходит цикл повторного использования стекла через собственную продукцию. Остатки производства от повторного цикла стекла ежегодно достигают около 250.000 тонн до недавнего времени они сразу же направлялись на свалку.
В данном курсовом проекте была разработана технологическая линия по производству плитки ГРЭС на конвейерной линии.
Была приведена номенклатура продукции подобраны геометрические размеры данного изделия произведено описание технологического процесса производства плитки режима работы цеха а также приведен расчёт производительности грузопотоков и определение сырьевых материалов где были найдены потери сырьевых материалов в процессе производства.
Кучерова Э.А. Тацки Л.Н. Проектирование предприятий по производству керамических плиток: учеб. пос.; Новосибирск: НГАСУ (Сибстрин) 2008.
Завадский В.Ф. Кучерова Э.А. Технология изделий стеновой и кровельной керамики: учеб. пос.; Новосибирск: НГАСУ 1998.
ГОСТ 6787-2001 «Плитки керамические для полов. ТУ»

Титульник.doc

Министерство образования Республики Беларусь
Учреждение образования
«Брестский государственный технический университет»
Кафедра технологии бетона и строительных материалов
«Основы технологии стеновых отделочных и
теплоизоляционных материалов »
«Цех по производству плитки ГРЭС»
Строительного факультета

реферат.doc

Тема: Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине «Основы технологии стеновых отделочных и теплоизоляционных материалов» на тему «Цех по производству плитки ГРЭС»: 70 01 01БрГТУ; Морощук Л.В.; СТ-30; Кафедра технологии бетона и строительных материалов.- Брест 2011.- с.: рис. табл. сх. ист.
Ключевые слова: керамогранит плитка грэс вяжущее пресс конвейерная линиябункер с дозатором ленточный транспортер контроль качества основное лабораторное оборудование.
Содержит основные требования предъявляемые к изделию; технологию производства; контроль качества основных технологических параметров основные требования по ТБ производственной санитарии и ОТ список используемой литературы.