2020-01-15
103
Целью расчета является определение удельных расходов сырья и других материалов на 1000 штук условного кирпича (шт. усл. к.). За условный кирпич принимается изделие размером 250*120*65 мм (таблица 9).
Для выполнения расчета материального баланса необходимо иметь следующие данные: технологические потери, потери при прокаливании (П.П.П.) компонентов шихты, состав шихты, естественную влажность и насыпную плотность поступающих на завод сырьевых материалов, формовочную влажность сырьевой смеси, производственную мощность предприятия.
Производственная мощность предприятия выражается в единицах выпускаемой продукции с переводом ее в условный кирпич не зависимо от % пустотности.
Таблица 9 – Виды стеновой керамики
| Вид изделия | Размеры, мм | Коэффициент перевода в условный кирпич | ||
| l | b | h | ||
| Кирпич | 250 | 120 | 65 | 1 |
| Кирпич утолщенный | 250 | 120 | 88 | 1,35 |
| Кирпич модульный | 288 | 138 | 63 | 1,28 |
| Камень | 250 | 120 | 138 | 2,12 |
| Камень модульный | 288 | 138 | 138 | 2,81 |
| Камень укрупненный | 250 | 250 | 138 | 4,42 |
Стеновая керамика на ООО «БКЗ» (таблица 10) выпускается в соответствии с требованиями ГОСТ 530-95 «Кирпич и камни керамические. Технические условия».
|
|
|
Согласно предлагаемому в работе технологическому решению [8] полная замена глинистого сырья Анзёбинского месторождения на смесь из дисперсных топливосодержащих отходов местной промышленности позволяет производить лицевую стеновую керамику, отвечающую требованиям ГОСТ 7484-78 «Кирпич и камни керамические лицевые. Технические условия». При этом полнотелый кирпич будет иметь большую морозостойкость (F50), меньшие среднюю плотность (1600 кг/м3) и массу (3,12 кг).
Технологические потери составляют [5]:
при транспортировке сырья – 1…2%;
при формовании (или прессовании) – 0,2…0,3%;
при сушке – 2% для полнотелого и 3…4% для пустотелого;
при обжиге – 3% для полнотелого и 3…5% для пустотелого кирпича.
Отходы формования возвращаются в технологический процесс при формовании или прессовании, отходы сушки и обжига возвращаются в шихту. Потери при транспортировке являются безвозвратными.
Состав шихты [8] для выпуска лицевых изделий (мас.%):
зола-унос Иркутской ТЭС-7 г.Братска (З-У) – 59;
микрокремнезем завода кристаллического кремния (МК) – 32;
просыпь от дробления отработанной угольной футеровки электролизеров (УФ) – 9.
Влажность пресс-порошка – 19% от массы сухой шихты.
Потери при прокаливании (мас.%) – З-У – 2; МК – 5,8; УФ – 60.
Выпуск (Пг) продукции (кирпич рядовой полнотелый) – 5 млн. шт. усл. к. в год.
Потери при прокаливании сырьевой шихты (ППП) составят:
ППП= 
(21)
где m1, m2, m3 – содержание каждого компонента, %;
|
|
|
(ППП)1, (ППП)2, (ППП)3 – потери при прокаливании соответствующего компонента, %.
ППП= 
Расчет производительности технологического передела проводится в порядке, обратном технологическому потоку (склад готовой продукции, обжиг, сушка, формование). Расчет ведется по формуле:
Пр= 
= 
(22)
где Пр – производительность рассчитываемого передела, млн. шт.;
Пп – производительность передела,
предшествующего рассчитываемому, млн. шт.;
Т.П. – технологические потери, %.
Для определения расхода сырьевой массы (в т или м3) следует пользоваться массой одного изделия (qи), которая определяется по экспериментальным данным, как произведение объема изделия (1,95 л) на его среднюю плотность (1,6 кг/л) в обожженном состоянии. Масса полнотелого изделия 3,12 кг.
Масса абсолютно сухого сырца (qcc) составит:
qcc= 
, (23)
qcc= 
= 3,41 кг
Производительность обжиговых печей (П1, млн.шт.усл.к.) рассчитывается по формуле:
П1=Пг*100/(100-Х1), (24)
где Пг – годовая производительность предприятия, млн.шт.усл.к.;
Х1 – технологические потери при обжиге, %.
П1= 
=5,155 млн.шт.усл.к.
Таблица 10 – Характеристика продукции ООО «БКЗ» (по данным 1.01.04г.)
| Наименование продукции | Размер (мм) | Предел прочности, кгс/см2 | Средняя плотность, кг/м3 | Морозостойкость, циклы) | Теплопроводность, Вт/(м×°С). | Переводной коэффициент | Пустотность, % | Цена за 1 тыс. шт.у.к. без НДС (руб) с 1.01.04 г. | Масса, кг | Выпуск в 2003г. тыс.шт. у.к. / % |
| Камень керамический рядовой пустотелый | 250x120x138 | 100-200 | 1350 | 15-25 | 0,428 | 2,12 | 27 | 2940 | 5.5 | 8799427 /56,9 |
| Кирпич рядовой пустотелый утолщенный | 250x120x88 | 75-100 | 1440 | 15-25 | 0,400 | 1,35 | 27 | 3000 | 3.6 | 3179735 /20,5 |
| Кирпич рядовой полнотелый | 250x120x65 | 150-200 | 1890 | 15-25 | 0,649 | 1 | - | 4550 | 3.7 | 1779819 /11,5 |
| Кирпич рядовой пустотелый | 250x120x65 | 75-100 | 1301 | 15-25 | 0,437 | 1 | 27 | 3950 | 2.5 | 849100 /5,5 |
| Камень керамический рядовой пустотелый (толщина 103) | 250x120x103 | 100-150 | 1366 | 15-25 | 0,437 | 1,585 | 27 | 3000 | 4.1 | 863950 /5,6 |
Производительность сушилок (П2, млн.шт.) определяется с учетом производительности печей:
П2=П1*100/(100-Х2), (25)
где Х2 – технологические потери при сушке, %.
П2=5,155*100/(100-2)=5,26 млн.шт.усл.к.
Производительность прессов (П3, млн.шт.) рассчитывается по формуле:
П3=П2*100/(100-Х3), (26)
где Х3 – технологические потери при прессовании, %.
П3=5,26*100/(100-0,3)=5,276 млн.шт.усл.к.
При расчете производительности смесителей (П4, млн.шт.усл.к.) учитывают потери при массоподготовке (Х4,%):
П4=П3*100/(100-Х4), (27)
П4=5,276*100/(100-2)=5,384 млн.шт.усл.к.
Общий расход сырьевой смеси (Qсф в тоннах), поступающей на прессование по абсолютно сухой массе, рассчитывается по формуле:
Qсф=П3*qcc, (28)
где П3 – количество отпрессованных изделий, шт.усл.к.;
qcc – масса абсолютно сухого сырца, т.
Qсф=5,276*106*3,44*10-3=17991 т
Общий расход сырья (Qс в тоннах), поступающего на склад, составляет (по абсолютно сухой массе):
Qс=П4*qcc, (29)
Qc=5384000*(3,41*10-3)=18359,4 т
Для пересчета смеси на исходные компоненты пользуются формулой:
Qm= 
, (30)
где Qm и m – расход (т) и процентное содержание компонента в смеси.
Qз-у=18359,4*59/100=10832т
Qмк=18359.4*32/100=5875т
Qуф=18359,4*9/100=1652,4т
Расход воды (В в т) на увлажнение массы с учетом естественной влажности (Wест, %) сырьевых компонентов (5%) рассчитывается по формуле:
В=Qcc(Wф-Wест)/100, (31)
В=17991*(19-5)/100=2519т
Удельный расход сырья (qm) с учетом естественной влажности на 1000 шт. усл. к. рассчитаем по формуле:
qm=Qm*100/[(100-Wест)*Пг], (32)
qз-у=10832*100/[(100-5)*5000]=2,28 т
|
|
|
qмк=5875/[(100-5)*5000]=1,24 т
qуф=1652,4*100/[(100-5)*5000]=0,35 т
qв=2519:5000=0,504 т
Расход сырьевых компонентов (при естественной влажности) на производство 5 млн. шт. усл. к. составит:
Qз-у ест=2,28*5000=11400 т
Qмк ест=1,24*5000=6200 т
Qуф ест=0,35*5000=1750 т
В таблице 11 представлен расход сырьевых компонентов для производства полнотелого лицевого кирпича из дисперсных отходов естественной влажности.
Таблица 11 – Расход сырьевых компонентов при производстве стенового материала
| Компонент | Расход сырья (т) при проектной мощности 5 млн.шт.усл.к. | ||||
| на 1000 шт. | в год | в сутки | в смену | в час | |
| Зола-унос | 2,28 | 11400 | 31,2 | 10,4 | 1,3 |
| Микрокремнезем | 1,24 | 6200 | 17,0 | 5,7 | 0,7 |
| Просыпь от дробления отработанной угольной футеровки электролизеров | 0,35 | 1750 | 4,8 | 1,6 | 0,5 |
| Вода | 0,50 | 2519 | 6,9 | 2,3 | 0,3 |
Рассчитанные количества сырьевых компонентов используются для расчета расходов на транспортирование от места образования отхода до места использования (ООО «БКЗ»), затрат на производство лицевой керамики из отходов и предотвращенного экологического ущерба.
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
ПЕРЕЧЕНЬ
основных источников информации по технологии
строительных материалов и изделий
1. Журнал «Строительные материалы»
2. Журнал «Известия вузов», серии «Строительство»
3. Журнал «Строительные материалы, технологии и оборудование ХХI века»
4. Газеты «Строительный эксперт» и «Строительная газета»
5. Журнал «Цемент и его применение»
6. Журнал «Бетон и железобетон»
7. Журнал «Промышленное и гражданское строительство»
8. Журнал «Жилищное строительство»
9. Вестник гражданских инженеров
10. Бюллетень «Строительная техника и технологии»
11. Журнал «Механизация строительства»
12. Реферативный журнал «Строительство и архитектура» (ВНИИНТПИ)
13. Реферативный журнал. Механика. 16Д – Прочность конструкций и материалов. Раздел: Свойства отдельных материалов (ВИНИТИ)
14. Утилизация и переработка древесных отходов. Экологический аспект: библиогр. указатель / Сост. Н.И. Лимонова, И.А. Савчук. – Братск: БрГУ, 2007. – 57 с.
15. Техническая керамика: рекомендательный список лит-ры / Сост. И.Ф. Максимова. – Братск: БрГТУ, 2004. – 9 с.
|
|
|
16. Экологические основы производства строительных материалов с применением техногенных отходов: библиогр. указатель / Сост. Н.И. Лимонова, Е.А.Федченко. – Братск: БрГУ, 2006. – 32 с.
ПРИЛОЖЕНИЕ 3
Структурно-методологическая схема проведения исследований [9]
 |
ПРИЛОЖЕНИЕ 4
Примерный перечень лабораторных определений, входящих в
тематические научно-исследовательские работы
| № п/п | Вид определений | Вид продукции | |
| керамзит | стеновая керамика | ||
| Глинистое сырье | |||
| 1 | Отбор средней пробы | + | + |
| 2 | Макроописание | + | + |
| 3 | Наличие грубых включений | + | + |
| 4 | Пластичность | + | + |
| 5 | Гранулометрический состав | + | + |
| 6 | Формовочная влажность | + | + |
| 7 | Минералогический тип сырья | + | + |
| 8 | Химический состав, в т.ч. П.П.П. | + | + |
| 9 | Усадка воздушная линейная | + | + |
| 10 | Усадка огневая и общая линейная | - | + |
| 11 | Чувствительность к сушке | + | + |
| 12 | Связность | + | + |
| 13 | Огнеупорность | + | + |
| 14 | Коэффициент вспучивания | + | - |
| 15 | Интервал вспучивания | + | - |
| 16 | Коэффициент термического линейного расширения | - | + |
| 17 | Кривая спекания | - | + |
| 18 | Коэффициент сжатия шихты | - | + |
| Изделия | |||
| 19 | Средняя плотность | + | + |
| 20 | Истинная плотность | + | + |
| 21 | Пористость | + | + |
| 22 | Прочность | + | + |
| 23 | Водопоглощение | + | + |
| 24 | Качество обжига | - | + |
| 25 | Морозостойкость | + | + |
| 26 | Стойкость против распадов | + | - |
| 27 | Коэффициент формы зерен | + | - |
| 28 | Химическая стойкость | - | + |
| 29 | Термическая стойкость | - | + |
| 30 | Коэффициент размягчения | + | - (+)* |
Примечание: (+) – определяется
(-) – не определяется
(+)* - определяется по указанию преподавателя
