Kts23.ru

АЗС оборудование
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Основы технологии и оборудование для производства изделий строительной облицовочной керамики

Основы технологии и оборудование для производства изделий строительной облицовочной керамики

Технологический процесс производства облицовочной керамики можно разделить на четыре основных стадии: подготовка сырьевых материалов, формование, сушка и обжиг.

Подготовка сырьевых материалов

Основная цель подготовки глиняных масс — измельчение сырья, разрушение его структуры, повышение пластических свойств и, по возможности, полная гомогенизация. Это достигается путем рыхления, дезинтеграции, увлажнения, тщательного перемешивания, паровой обработки, вылеживания, вакуумирования и т.п.

Способы подготовки сырья, набор и последовательность установки глиноперерабатывающих машин в технологической линии заготовительного отделения определяются структурными свойствами, сырья, ассортиментом выпускаемой продукции, интенсивностью и эффективностью обработки масс этими машинами, а также экономической целесообразностью.

Существует три способа подготовки сырья: шликерный, пластический и полусухой

Формование керамических изделий

Назначение формования (или прессования) заключается в придании формы, достаточной прочности и максимальной плотности полуфабрикату для проведения последующих технологических процессов — сушки и обжига. При этом на сырце не должно быть трещин и посечек, как внешних, так и внутренних напряжений, которые в процессе последующих технологических операций могут вызвать образование различных дефектов.

На заводах строительной керамики наиболее распространены следующие способы:

— экструзионный (пластический, полужесткий, жесткий);

— компрессионный (полусухого прессования).

Наименьшее распространение имеет литьевой способ (шликер-ный), который используется только при производстве плиток.

Экструзионный — наиболее распространенный способ формования, основанный на свойстве глин при смешении с определенным количеством воды образовывать тестообразную массу, способную под влиянием приложенных внешних сил к пластичному течению.

В производстве изделий строительной керамики экструзионный способ применяют для изготовления кирпича, черепицы и, реже, облицовочных плиток на шнековых ленточных прессах с вакуумирова-нием приготовленной формуемой глиномассы. Процесс формования глиномассы в непрерывный брус происходит при взаимодействии винтового вала пресса и формующего инструмента, к которому относится головка пресса и мундштук, определяющий размеры и форму изделий (кирпич, черепица, плитка). В ленточных шнековых прессах керамическая масса в процессе формования совершает сложное движение, состоящее из вращательного движения вокруг оси винта и поступательного — вдоль его оси, в результате чего брус при выходе из мундштука не имеет однородного строения. При условии недостаточной пластичности и липкости массы, а также малом противодавлении, возникающем в головке и мундштуке пресса, в сформированном изделии могут возникнуть структурные дефекты: S-образная трещина и «свиль», которая проявляется после сушки и обжига в виде спиральных трещин по сечению бруса, выходящего из мундштука пресса.

Экструзионным способом могут быть отформованы изделия из пластической, полужесткой и жесткой глиномасс, при этом влажность формуемой массы и давление прессования должны быть различными.

Полужесткое формование обеспечивает соблюдение заданных геометрических форм в процессе производства изделий, применение способа жесткого формования повышает прочность изделий, упрощает технологию производства и снижает капитальные затраты, так как позволяет получить сырец такой прочности, что его можно укладывать сразу же на обжиговую вагонетку в несколько рядов.

Выбор способа формования определяется реологическими и сушильными свойствами глиномасс.

Производство керамических изделий компрессионным способом предусматривает прессование кирпича-сырца из пресс-порошка в замкнутых пресс-формах, при удельных усилиях в десятки раз превышающих давление пластического формования на ленточных шнековых прессах. В зависимости от вида изделий состав пресс-порошка, способ его подготовки, а также влажность, зерновой состав и давление прессования должны быть различными.

Пресс-порошки для производства керамических изделий получают в основном тремя способами:

• I способ (порошковый) — глинистое сырье и добавки подвергаются сушке, помолу, пресс-порошок гранулируется до заданных размеров гранул с увлажнением или без увлажнения;

• II способ (пластично-порошковый) — глинистое сырье и добавки подвергаются дроблению, увлажнению до пластического состояния, перемешиванию, из пластической массы формуются гранулы размером до 15 мм, которые подсушиваются, измельчаются и гранулируются до заданного зернового состава;

•III способ (шликерный) — глинистое сырье и добавки измельчаются совместно с водой до сметанообразного состояния. Полученную суспензию с влажностью 40-60 % (шликер) сушат в распылительных сушилках до влажности 5-8 %. Основная технологическая связка таких порошков — вода, без которой не проявляется пластифицирующая способность глинистых материалов и прессование практически невозможно.

Положительное влияние на качество прессовки оказывает ступенчатое прессование, при котором штамп давит на порошок со стадиями разгрузки, т.е. после определенного периода давления штамп несколько приподнимается и прессовка освобождается от прессующего давления. Это позволяет более полно удалить воздух из прессовок.

Характерный дефект при полусухом прессовании керамических изделий — трещины расслаивания, расположенные перпендикулярно усилию прессования. Основные причины таких трещин — расширение запрессованного воздуха, сегрегация пресс-порошка при засыпке его в пресс-форму (разные части формы заполняются порошком разного зернового состава) и упругие деформации глинистых частиц.

Для предотвращения этого явления рекомендуется применять прессы с многоступенчатым двусторонним прессованием и выдержкой при максимальном давлении, а также пресс-порошки с оптимальным составом и влажностью.

Получение плиток способом литья не нашло широкого распространения, несмотря на сравнительную простоту изготовления и отсутствие дорогого прессового оборудования, в основном из-за сложности облицовки такой плиткой стен и панелей. Малая толщина плиток требует подготовки особенно ровной поверхности, подлежащей облицовке, и высокого мастерства отделочников.

Из шликера можно изготавливать плитки различными способами: •литьем на пористые подставки. Сущность технологии заключается в том, что на пористую керамическую подставку последовательно наливается три слоя шликера различного состава: разделительный, плиточный и глазурный. Затем окрашенную массу разрезают на подставке на плитки заданного размера, сушат и обжигают плитки на этой же пористой подставке;

• изготовлением двухслойной керамической ленты толщиной 3-4 мм методом литья на движущуюся ленту двух различных по составу шликеров;

• нанесением слоя шликера на адсорбирующую сгорающую подложку в виде непрерывной ленты;

• вакуумфильтрацией шликера на полотне, после подсушки керамический лист отделяется от фильтровального полотна и направляется в сушилку и далее в печь на обжиг.

Такими способами можно получить плитки для внутренней облицовки, для облицовки фасадов и для изготовления художественных панно.

Истоки кризиса в отрасли производства строительного кирпича и меры по его преодолению

Автор статьи анализирует сложившуюся ситуацию на рынке строительного кирпича, отмечая, что диспропорция тарифов на энергоносители и стоимости производства данного строительного материала ведет к сокращению числа кирпичных заводов.

Немного истории

В экономике — кризис, причем очень сильный. По-крайней мере, в строительной отрасли и с точки зрения производителя. Нас утешают, что достигнуто дно, что впереди подъем, но это все — перспективы. А сейчас приходится с трудом сводить концы с концами и смотреть с большой тревогой уже в ближайшее будущее — ведь впереди время, которое у кирпичников называется межсезоньем. И если в сезон все так плохо, то что будет зимой? Думаем, самое время подвести промежуточные итоги и поразмышлять, например, о роли государства в кризисные времена. Не будет преувеличением сказать, что роль государства в преодолении кризисных явлений в строительном секторе экономики России за прошедшие годы трудно переоценить. Государственные программы по достройке незаконченных объектов жилого назначения, для ветеранов, по сносу ветхого жилья и т.д. и т.п., несмотря на многочисленные бюрократические проволочки, все же дали ощутимый эффект. В то же время период кризиса 2008-2010 гг., а теперь и нынешний породили немало вопросов относительно государственной экономической политики. О некоторых из них мы поговорим ниже. В качестве примера возьмем промышленность производства кирпича керамического полнотелого (рис. 1, 2) и обратим свой взор в недалекую историю. Застой в отрасли после двух достаточно благополучных для отрасли лет (2006-2007 гг.) начался в середине 2008 г. Тогда вместо сезонного роста цен, обычно начинающегося в апреле-мае, цены остались неизменными на протяжении всего летнего периода. Несмотря на стабилизацию цен, спрос на продукцию до конца года оставался достаточно стабилен. По-настоящему рынок рухнул в начале 2009 г. Спрос резко упал, цены вопреки всяким ожиданиям, начав свое сезонное снижение в конце 2008 г., в течение последующего года продолжали падать. В результате кризис привел к резкому ухудшению дел в отрасли. По некоторым оценкам, до половины кирпичных заводов неоднократно временно (на 2-3 месяца) останавливали работу, а треть вообще прекратила свое существование. Можно ли было избежать кризиса, и насколько правильны были антикризисные действия государства в данном сегменте рынка? По всей видимости, вследствие известных макроэкономических причин (их анализ выходит за рамки этой статьи) избежать столь печальных последствий кризиса для отрасли полностью не удалось бы. Но смягчить эти последствия было возможно и необходимо. В подтверждение этого тезиса проведем несложный количественный сравнительный анализ цен на кирпич и используемые в его производстве энергоресурсы — природный газ и электроэнергию. Заметим, что они наряду с ГСМ и зарплатой являются основными статьями затрат при выпуске этого строительного материала. Результаты анализа, сведенные в виде индексов цен, приведены на графиках (рис. 3-5).

Читайте так же:
Плотность кирпича до обжига

Нетрудно заметить, что за период с июля 2008 г. по апрель 2010 г. цены на кирпич (в данном случае был взят наиболее распространенный — одинарный, полнотелый, марки М-100) снизились более чем на 30%. В то же время цены на природный газ выросли на 20%, на электроэнергию — почти на 50%. Добавим сюда также подконтрольный государству рост цен на ГСМ. В результате таких ножниц цен доходность производства кирпича в буквальном смысле рухнула. Так, если в 2008 г. рентабельность производства кирпича составляла около 15-20%, то к началу 2010 г. без проведения антикризисных мер должна была снизиться до «тех же» 15-20% — только со знаком минус. Таким образом, уже в период кризиса 2008-2009 гг. создалось впечатление, что если производство кирпича пребывало в глубоком экономическом кризисе, то энергетическая отрасль вообще не была им затронута. Ответ на такой парадокс прост — тарифы на газ и электроэнергию устанавливает государство, исходя из одного ведомого ему принципа. Совершенно очевидно: если сфера производства кирпича и другие подотрасли строительной индустрии работают в жестких условиях рынка, то энергетики пребывают как бы вне его. Последующие после кризиса годы дали возможность производителям полнотелого кирпича чуть-чуть оправиться. Полностью восстановление экономики предприятий наступило только в 2013 г., когда цены на продукцию приблизились к справедливому соотношению с ценами на используемые ресурсы. В том же году наше предприятие начало индексировать зарплату и прочие социальные выплаты. Началось активное обновление основных фондов — если, конечно, можно так назвать замену сильно устаревшего менее устаревшим и б/у оборудованием. Но с 2014 г. снова началась рецессия, цены потеряли свою динамику и наметилась тенденция к их снижению. В 2015 г. произошло дальнейшее ценовое снижение, перешедшее летом в обвал. А что же с ценами на энергоносители? Начиная с 1 июля 2015 г., именно тогда, когда начался обвал спроса и, соответственно, цен на кирпич, газовики подняли свои тарифы — где-то примерно на 10-12%. Мы написали письмо в местный (областной) «Межрегионгаз» с просьбой «о справедливости» и снижении цен. Пришел ответ. Нам посоветовали «работать с издержками». Большего издевательства нельзя было придумать… Конечно, мы работаем с издержками. Провели сокращение персонала (на 10-15%), начали снижение заработной платы (интересно, когда ее последний раз снижали, например, в «Газпроме»?), свернули практически все программы развития производства. Короче, начали жить в условиях выживания. Осталось только перейти на выдачу зарплаты кирпичами. В общем, отрасль производства полнотелого кирпича стоит на грани выживания, точнее сказать — существования. Цены на полнотелый кирпич в номинальном исчислении опустились почти до уровня 2008 г., не обеспечивая даже простого воспроизводства. В реальном же исчислении (с поправкой на инфляцию) достигли дна кризиса 2008-2009 гг. А ведь впереди еще «голодная» зима — межсезонье. Между руководителями кирпичных заводов ходит грустная шутка, что после нынешнего кризиса выживет не более половины существующих предприятий. Но зато выжившим повезет: их ждет награда — высокие послекризисные цены.

Причины кризиса отрасли

Подведем итог и выскажем основные причины кризиса в отрасли производства кирпича строительного полнотелого. Прежде всего, и этого требует объективность анализа, следует отметить, что спрос на этот вид керамической продукции снижается. Сферы использования полнотелого строительного кирпича сужаются. Если раньше он широко использовался как стеновой материал, то сейчас, с ростом требований по теплозащите зданий, при широком распространении эффективных керамических изделий, газосиликатных блоков, эта сфера его использования практически прекратила свое существование. Как бы то ни было, мы повторяем (пусть и с некоторыми особенностями) путь, пройденный европейской промышленностью производства керамических изделий. Сейчас на рынке стеновых материалов в Европе практически не встретишь строительный полнотелый кирпич. Зато в большом ассортименте разнообразные эффективные керамические блоки и огромный ассортимент лицевой керамической продукции. Причем уменьшение емкости рынка полнотелого кирпича наблюдается активно последние 10-15 лет. Если эта тенденция продолжится, то лет через 10 он практически исчезнет из ассортимента предлагаемых на рынке стройматериалов изделий. Эта тенденция — превышение предложения (даже уменьшающегося) над падающим спросом порождает первую и очень серьезную проблему: падение реальной (с поправкой на инфляцию) цены кирпича. Начиная с 2007 г. по настоящее время она снизилась в среднем более чем на 15%. Данная проблема усугубляется монополизацией российского рынка энергоресурсов, цены на котором устанавливаются по далеким от рыночных принципам. Это породило серьезный диспаритет цен, когда цены на энергоресурсы — основную после зарплаты и налогов на ФЗП составляющую себестоимости кирпича — растут с намного опережающими цены кирпича темпами. Но, безусловно, важнейшей проблемой кирпичных заводов, производящих полнотелый кирпич, является высокая доля ручного труда. Не секрет, что ни один из новых кирпичных заводов не рассчитан на его производство. Оно попросту им невыгодно. Выпуск строительного полнотелого кирпича остается уделом старых, построенных еще в послевоенное время предприятий. Их отличительной особенностью является высокая трудоемкость производства. Имеющиеся трудосберегающие технологии не могут (и не смогут) устранить все участки применения ручной рабочей силы. Соответственно, производительность труда на таких предприятиях крайне низка — на наилучших из них выпуск продукции достигает 150 тыс. шт. кирпича в год на одного среднестатистического работника. Для сравнения: производительность труда на современных новых автоматизированных заводах — более 1 млн шт. кирпича на одного работника. Высокая трудоемкость ведет к тому, что затраты на производство полнотелого кирпича достаточно высоки. Доля фонда зарплаты в его себестоимости велика, а при существующей в России системе налогообложения на каждый рубль, выплаченный работнику на руки, предприятие должно выплатить еще минимум 70 копеек налогов (НДФЛ, ЕСН, НДС). И это — высокая доля налоговых отчислений — является неизбежным следствием высокой трудоемкости производства на таких заводах.

Читайте так же:
Предел огнестойкости кирпича как определить

Меры антикризисной поддержки

Но пока сфера производства полнотелого кирпича существует и этот кирпич востребован, логично подумать о государственной поддержке отрасли, попавшей в серьезнейшую кризисную ситуацию. Кстати, такие заводы играют важную роль как работодатели неквалифицированной рабочей силы, какой в России еще достаточно много. В среднем на заводе работают от 200 до 300 человек. Суммарно заводы производят 30 млн шт. полнотелого кирпича в год. Существующая поддержка предприятий промышленности, проводимая государством, основана на стимулировании инвестиционной активности, как правило, путем субсидирования процентной ставки, иногда прямыми дотациями. Однако опыт работы таких заводов показывает, что подобные меры им неинтересны. Дело в том, что кредитование банками предприятий связано с необходимость внесения залога. Устаревшее специфичное оборудование и строения старых кирпичных заводов будут оценены по ликвидной стоимости, которая на самом деле очень мала. Только безумец согласится на такие условия. Особенно в условиях нестабильной экономической ситуации. В действительности кирпичным заводам необходимы две основные «вещи». Во-первых, стабильность рынка кирпича. Наблюдающиеся в последние годы «карусели» со спросом и ценами — плохое условие для успешной работы. Во-вторых, справедливые цены, которые бы обеспечили расширенное воспроизводство. Последнее условие предполагает сдерживание цен монополий — поставщиков энергоресурсов. Несомненно, что, получив стабильность и справедливые цены, заводы справятся и со всем остальным, в т.ч. с инвестициями, обновлением ассортимента, прочими проблемами.

Комментарий директора Ассоциации производителей керамических материалов А.А. Попова:

Безусловно, положение у производителей полнотелого керамического кирпича достаточно тяжелое. Но не менее остро текущие экономические условия отразились и на производителях пустотелого кирпича и камня. Вызвано это в первую очередь значительным падением спроса на рынке недвижимости, во всех ее сегментах без исключения. Падение спроса (по отдельным регионам до 70%) повлекло за собой значительное снижение цен на строительные материалы, ухудшение качества дебиторской задолженности по ранее поставленной продукции, что привело ряд заводов к полной или частичной остановке. В таких условиях кирпичные заводы стараются максимально расширить свой ассортимент, заместить импортную продукцию, оптимизировать издержки (чаще всего это возможно только за счет сокращения персонала, так как перспектив снижения издержек в части тарифов на энергоресурсы заводы не ждут, реально оценивая внутреннюю экономическую политику). Ряду предприятий удалось реструктуризировать задолженность перед банками, договорившись о рассрочках или льготном периоде платежей, проведя сделки по оптимизации структуры или смену собственника. Обеспокоенность кирпичных заводов вызывает перспектива введения в действие Справочника НДТ «Производство керамических изделий», когда вместо сбалансированной политики стимуляции к обновлению и модернизации за счет доступных финансовых ресурсов заводам могут навязать дорогостоящие процедуры сертификации по системам энергетического и экологического менеджмента, оформления комплексных экологических разрешений и т.д. То есть вместо снижения административных барьеров в развитии производства реальный сектор рискует получить очередное обременение вдобавок к существующим мерам экологического и технического контроля со стороны государства. Принимая во внимание значительную зависимость отечественных кирпичных заводов от поставок импортного оборудования, можно смело утверждать, что жесткие меры принуждения кирпичников к внедрению НДТ будут на руку только ряду машиностроительных компаний Западной Европы, и более никому. Одним из эффективных путей выхода для ряда предприятий из нынешней ситуации может стать освоение новой для Европы и России технологии — выпуска уникального долговечного стенового материала с великолепными теплотехническими, прочностными характеристиками из вспененной керамики, над которым в настоящее время активно работает наша Ассоциация в сотрудничестве со своими партнерами. АПКМ содействует реализации ряда проектов, направленных на импортозамещение в части отдельных видов стеновой керамики — клинкерных изделий для фасадов и мощения, выпуска кирпича ручной формовки (или более качественных изделий с его имитацией). Для этих целей Минпромторгом РФ сегодня предложен комплекс мер господдержки, которые в прозрачном режиме будут способствовать развитию современных технологий и занятию ниши импортируемой в нашу страну продукции. Зависимость нашей отрасли не только от поставок оборудования, но и от качественного инжиниринга побудили АПКМ привлечь в Россию зарубежных специалистов, которые готовы делиться своим опытом и работать по российским законам с использованием доступных на сегодняшний день финансовых инструментов (например, банковских гарантий). АПКМ ожидает серьезного улучшения экономической ситуации в части роста потребления стеновой керамики не ранее чем в 2017 г. За это время рынок стеновой керамики в России может стать более высококонкурентным и технологичным.

О.Г. ОВЧИННИКОВ, генеральный директор ООО «Сафоновский кирпичный завод № 1», Смоленская область

Курсовая работа по дисциплине эотр

Кирпич является самым древним строительным материалом. Хотя вплоть до нашего времени широчайшее распространение имел во многих странах необожженный кирпич-сырец, часто с добавлением в глину резаной соломы, применение в строительстве обожженного кирпича также восходит к глубокой древности (постройки в Египте, 3-2-е тысячелетие до н.э.). Особенно важную роль играл кирпич в зодчестве Месопотамии и Древнего Рима, где из кирпича (45х30х10) выкладывали сложные конструкции, в том числе арки, своды и т.п. Ярким примером использования кирпичного строительства в России времён Иоанна 3 стало строительство стен и храмов Московского Кремля, которым заведовали итальянские мастера «. и кирпичную печь устроили за Андрониковым монастырём, в Калитникове, в чём ожигать кирпич и как делать, нашего Русского кирпича уже да продолговатее и твёрже, когда его нужно ломать, то водой размачивают. Известь же густо мотыками повелели мешать, как на утро засохнет, то и ножем невозможно расколупить». До 19-го века техника производства кирпича оставалась примитивной и трудоёмкой. Формовали кирпич вручную, сушили только летом, обжигали в напольных печах-времянках, выложенных из высушенного кирпича-сырца. В середине 19-го века были построены кольцевая обжиговая печь и ленточный пресс, обусловившие переворот в технике производства кирпича. В это же время появились глинообрабатывающие машины бегуны, вальцы, глиномялки. В наше время более 80% всего кирпича производят предприятия круглогодичного действия, среди которых имеются крупные механизированные заводы, производительностью свыше 200 млн. шт. в год.

Строительный керамический кирпич является самым распространённым местным стеновым материалом, позволяющим экономить дефицитные металлы, цемент, а также транспортные средства. В общем балансе производства и применения стеновых материалов керамический кирпич занимает более 30%. Кирпич, накапливая солнечную энергию, медленно и равномерно отдает тепло, что защищает от чрезмерного нагревания летом и сохраняет тепло зимой. Кирпичная стена «дышит», пропуская испарения сквозь свою толщу. В результате в помещениях поддерживается уровень равновесной влажности

Читайте так же:
Тульской области производство кирпича

В данный момент в производстве строительного керамического кирпича сосредоточено внимание на совершенствовании технологии, улучшении качества выпускаемой продукции и расширении ассортимента. При строительстве новых предприятий предусматривается установление автоматизированных и высокомеханизированных технологических линий на базе современного отечественного и импортного оборудования. Осваивается выпуск эффективной пустотелой продукции, которая должна постепенно заменять традиционный полнотелый кирпич. Это позволит не только экономить сырьё, но и уменьшать толщину и массу наружных стен без снижения их теплозащитных свойств, а также создавать облегчённые конструкции панелей для индустриализации строительства.

Расширение ассортимента и, в частности, производство эффективных изделий с увеличением размеров и уменьшением средней плотности до 1250-1350 кг/м 3 и менее за счёт рациональной формы и увеличения количества пустот снизит расход материалов на 1м 2 наружных стен на 20-30%. На действующих заводах наряду с дальнейшей механизацией и автоматизацией производства кирпича будут всемерно улучшаться его качество и повышаться прочностные свойства, требующиеся для строительства зданий повышенной этажности и специальных сооружений. Применение в строительстве кирпича высоких марок в несущих конструкциях позволяет уменьшить его расход на 15-30%.

Необходимо более широко развивать производство лицевого кирпича, позволяющего исключать оштукатуривание зданий и улучшать их архитектурный вид.

Улучшение качества продукции вызывает необходимость повышения культуры производства, более строгого соблюдения технологических параметров по всем переделам, улучшения обработки, рациональной шихтовки путём ввода различных добавок, в том числе отходов других отраслей промышленности.

Экономические основы технологии производства силикатного кирпича

Свою историю силикатный кирпич начинает с XIX века. В 1880 году было установлено, что при автоклавной обработке (автоклав — аппарат в виде герметически закрывающегося сосуда или камеры, используемый для обработки чего-либо при помощи нагревания под давлением выше атмосферного) известково-песчаных смесей могут быть получены очень прочные, водостойкие и долговечные изделия. Каким же образом известково-песчаная смесь из легкоразмокающего и малопрочного материала превращается в прочный и водостойкий камень?

Файлы: 1 файл

курсовая по ЭОТР.docx

Федеральное агентство по образованию

Белгородский государственный технологический университет

Кафедра гуманитарных и экономических дисциплин

по дисциплине “ЭОТР ”

на тему “Экономические основы технологии

производства силикатного кирпича”

Выполнил(а): ст. гр. ЭК — 12 .

(звание, должность, Ф.И.О.)

Свою историю силикатный кирпич начинает с XIX века. В 1880 году было установлено, что при автоклавной обработке (автоклав — аппарат в виде герметически закрывающегося сосуда или камеры, используемый для обработки чего-либо при помощи нагревания под давлением выше атмосферного) известково-песчаных смесей могут быть получены очень прочные, водостойкие и долговечные изделия. Каким же образом известково-песчаная смесь из легкоразмокающего и малопрочного материала превращается в прочный и водостойкий камень? Происходит это с помощью высокого давления. Из смеси прессуется кирпич-сырец. Окончательную прочность силикатный кирпич приобретает в упомянутом выше автоклаве, в котором известь вступает в реакцию с кварцсодержащим песком и образует силикатное соединение. Силикатный кирпич состоит примерно из 85-90% песка, 10% извести и небольшой доли добавок. Молотую негашеную известь целесообразно применять для изделий, изготовленных на бетонной смеси. В таких изделиях гашение молотой извести не вызывает образования трещин. Для силикатных кирпичей с прочностью до 10-15 МПа (мегапаскалей) применяется песок в немолотом виде с дозированием извести (6-10%). При добавлении пигментов можно изготовить силикатный кирпич практически любого цвета.

Из известково-песчаных смесей изготавливают не только силикатный кирпич, но и его "производные" — блоки и панели для стен и перекрытий. Эта продукция находит свое применение там же, где и керамический кирпич, с той лишь разницей, что использование силикатного кирпича в ряде случаев имеет ограничения. Силикатный кирпич нельзя применять для кладки фундаментов и цоколей в силу его малой водостойкости. Из него нельзя выкладывать печи и дымовые трубы, так как при воздействии высокой температуры происходит разрушение этого материала. Но силикатный кирпич имеет и преимущества в сравнении с керамическим кирпичом. На производство силикатного кирпича требуется в 2 раза меньше топлива, в 3 раза меньше электроэнергии и в 2,5 раза меньше трудоемкости производства. Себестоимость силикатного кирпича на 25-35% ниже себестоимости строительного и облицовочного кирпича. Технология ведения кладочных работ для силикатного кирпича аналогична технологии кладочных работ для керамического строительного кирпича. Силикатный кирпич может быть и отделочным материалом. В наше время существует огромное количество заводов, производящих силикатный кирпич, что говорит о востребованности этого строительного материала.

В наше время более 80% всего кирпича производят предприятия круглогодичного действия, среди которых имеются крупные механизированные заводы, производительностью свыше 200млн.шт. в год.

Белгородская область является достаточно перспективной для производства силикатного кирпича, которое обосновывается не только удобным расположением сырья, но и широкие возможности реализации продукции.

В настоящее время появилось множество специальных красителей для отделки фасадов, это позволяет придать силикатному кирпичу любой цвет и оттенок. Широкое распространение получила отделка стен колотым силикатным кирпичом.

Разновидностями силикатного кирпича являются известково-шлаковый и известково-зольный кирпич. Отличаются они от обычного силикатного кирпича меньшей плотностью и лучшими теплоизоляционными свойствами. Для их приготовления вместо кварцевого песка используют шлаки или золу.

Силикатный кирпич применяют для кладки стен и столбов в гражданском и промышленном строительстве.

Силикатный кирпич является экологически чистым продуктом. По технико- экономическим показателям он значительно превосходит глиняный кирпич. На его производство затрачивается 15…18 часов, в то время как на производство глиняного кирпича — 5…6 дней и больше. В два раза снижаются трудоемкость и расход топлива, а стоимость — на 15…40%. Однако у силикатного кирпича меньше огнестойкость, химическая стойкость, морозостойкость, водостойкость, несколько больше плотность и теплопроводность. В условиях постоянного увлажнения прочность силикатного кирпича снижается. Силикатный кирпич производится нескольких размеров: 250*120*65мм 250*120*88мм, и других видов.

Для улучшения качества и потребительских свойств рекомендуется производить, наряду со стандартным известково- песчаным кирпичом, известково- зольный кирпич, а также различные красители.

Сырьё и его технологическая характеристика.

Основным компонентом силикатного кирпича (85 – 90% по массе) является песок, поэтому заводы силикатного кирпича размещают, как правило, вблизи месторождений песка, и песчаные карьеры являются частью предприятий. Состав и свойства песка определяют во многом характер и особенности технологии силикатного кирпича.

Песок – это рыхлое скопление зерен различного минерального состава размером 0,1 – 5 мм. По происхождению пески разделяют на две группы.– природные и искусственные. Последние, в свою очередь, разделяют на отходы при дроблении горных пород (хвосты от обогащения руд, высевки щебеночных карьеров и т. п.), дробленые отходы от сжигания топлива (песок из топливных шлаков), дробленые отходы металлургии (пески из доменных и ватержакетных шлаков).

Форма и характер поверхности зерен песка.

Эти факторы имеют большое значение для формуемости силикатной смеси и прочности сырца, а также влияют на скорость реакции с известью, начинающейся во время автоклавной обработки на поверхности песчинок. По данным В. П. Батурина, И. А. Преображенского и Твенхофелла, форма зерен песка может быть окатанной (близкой к шарообразной).; полуокатанной (более волнистые очертания); полуугловатой (неправильные очертания, острые ребра и углы притуплены); угловатой (острые ребра и углы). Поверхность песчинок может быть гладкой, корродированной и регенерированной. Последняя получается при нарастании на песчинках однородного материала, например кварца на кварцевых зернах.

Читайте так же:
Сколько кирпичей заменяет керамоблок

В производстве силикатного кирпича гранулометрия песков играет важную роль, так как она в решающей степени определяет формуемость сырца из силикатных смесей. Наилучшей гранулометрией песка является тогда, когда средние зёрна размещаются между крупными, а мелкие – между средними и крупными зёрнами.

Большинство исследователей к пескам относят зёрна размером 0,05 – 2 мм. В.В. Охотин выделяет при этом две фракции: песчаные – 0,25 – 2 мм и мелкопесчаные – 0,05 – 0,25 мм. П.И. Фадеев разделяет песок по размеру зёрен на пять групп: грубые (1 – 2 мм), крупные (0,5 – 1 мм), средние (0,25– 0,5 мм), мелкие (0,1 – 0,25 мм) и очень мелкие (0,05 – 0,1 мм).

При смешении одинаковых по массе трёх фракций песка (крупного, среднего и мелкого) с соотношением размеров их зёрен 4:2:1 получают смесь с высокой пористостью; при соотношении 16:4:1 пористость значительно уменьшается, при соотношении 64:8:1 – уменьшается ещё более сильно, при соотношении 162:16:1 достигается наиболее плотная их упаковка.

Установлено, что оптимальная упаковка зёрен силикатной смеси (с учётом наличия в ней тонкодисперсных зёрен вяжущего) находится в пределах соотношений от 9:3:1 до 16:4:1.

Пористость рыхло насыпанных окатанных песков возрастает по мере уменьшения диаметра их фракций, а в уплотненном виде она одинакова для всех фракций, за исключением мелкой. Пористость остроугольных песков возрастает по мере уменьшения их размеров, как в рыхлом, так и в уплотненном состоянии.

С уменьшением крупности песков их пористость возрастает довольно значительно. Таким образом, в большинстве случаев мелкие пески (за исключением хорошо окатанных) обладают повышенной пористостью как в рыхлом, так и в уплотненном состоянии, в связи с чем при их использовании в производстве силикатного кирпича расходуют больше вяжущего.

В грунтах содержится вода в виде пара, гигроскопическая, пленочная, капиллярная, в твердом состоянии, кристаллизационная и химически связанная.
Способность грунта удерживать в себе воду за счет молекулярных сил сцепления называют молекулярной влагоемкостью, а влажность, соответствующую максимальному смачиванию, – максимальной молекулярной влагоемкостью.

Влажность песка в значительной мере влияет на его объем, что необходимо учитывать при перевозке песка в железнодорожных вагонах или баржах. Наибольший объём пески занимают при влажности примерно 5%.

Добыча и обработка песка.

Все силикатные заводы размещают обычно вблизи месторождения основного сырья – песка. Для БКСМ песок добывается в
Новоольшанском карьере. Прежде чем приступить к добыче песка, место добычи
– карьер – необходимо предварительно подготовить к эксплуатации. Для этого снимают вскрышные породы, т. е. верхний слой, содержащий землю, посторонние предметы, глину, органические вещества и т. п. Если толщина слоя не более 1 м, то верхний слой снимают бульдозером или скрепером с последующим транспортированием его в отвал. Если же вскрышные породы имеют большую высоту, расстояние до отвала значительное, то вскрышные работы производят экскаваторами и отвозят пустую породу рельсовым или автомобильным транспортом. Добыча песка начинается после снятия вскрышных пород и производится одноковшовыми экскаваторами, оборудованными прямой лопатой с различной емкостью ковша.

Транспортирование песка от забоя. Для перевозки песка от забоя в производственное помещение, т. е. к песочным бункерам, пользуются различным транспортом, а именно: рельсовым, автотранспортом, ленточными транспортерами и т. д.

На Белгородском комбинате используется рельсовый транспорт для перево зки сырья с карьеров.

Для перевозки песка от забоя к песочным бункерам вагонетками укладывается узкоколейный рельсовый путь. Рельсовые пути по своему устройству разделяются на постоянные и переносные; при разветвлении и для переезда с одного пути на другой устанавливают стрелочные переводы. В зависимости от принятой системы движения составов существуют следующие разновидности путей: однопутная тупиковая или кольцевая. Карьерные пути необходимо поддерживать всегда в исправном состоянии.

Основные требования к состоянию пути: балластный слой должен иметь заданную толщину и откосы; все шпалы должны быть плотно подбиты во избежание просадки пути при движении составов; путь должен быть отрихтован строго по прямой или по кривой данного радиуса без отклонений в сторону.

При рельсовом транспорте песок грузят экскаватором в большегрузные вагонетки Т-54 с опрокидывающимся кузовом, емкостью 2,5 – 3 м3.Из вагонеток в песочные бункера песок разгружают, опрокидывая кузов.
Эта трудоемкая операция в настоящее время на ряде заводов механизирована.

При небольшом расстоянии от забоя до песочных бункеров для транспортирования песка используют ленточные транспортеры, которые представляют собой бесконечную ленту из многослойной прорезиненной ткани, надетую на два цилиндрических барабана (приводной и натяжной). Если привести во вращение один из барабанов – приводной, то лента начинает двигаться и приводит в движение второй барабан – натяжной. Под лентой устанавливают поддерживающие ролики. Чем шире транспортерная лента, тем большее количество материала она может перебросить за единицу времени.
Чтобы материал не сбрасывался с ленты, устанавливается определенная скорость движения.

Песок, поступающий из забоя до его употребления в производство, должен быть отсеян от посторонних примесей – камней, комочков глины, веток, металлических предметов и т. п. Эти примеси в процессе производства вызывают брак кирпича и даже поломки машин. Поэтому над песочными бункерами на БКСМ устанавливают барабанные грохоты.
1.2. Известь. Дописать про добычу извести

Известь является второй составной частью сырьевой смеси, необходимой для изготовления силикатного кирпича.

Сырьём для производства извести являются карбонатные породы, содержащие не менее 95% углекислого кальция CaCO3. К ним относятся известняк плотный, известняковый туф, известняк-ракушечник, мел, мрамор.
Все эти материалы представляют собой осадочную горную породу, образовавшуюся главным образом в результате отложения на дне морских бассейнов продуктов жизнедеятельности животных организмов. На БКСМ используется мел, добываемый в карьере «Зелёная поляна».

Известняк состоит из известкового шпата – кальцита – и некоторого количества различных примесей: углекислого магния, солей железа, глины и др. От этих примесей зависит окраска известняка. Обычно он бывает белым или разных оттенков серого и желтого цвета. Если содержание глины в известняках более 20%, то они носят название мергелей. Известняки с большим содержанием углекислого магния называются доломитами.

Мергель является известково-глинистой породой, которая содержит от 30 до 65% глинистого вещества. Следовательно, наличие в нем углекислого кальция составляет всего 35 – 70%. Понятно, что мергели совершенно не пригодны для изготовления из них извести и поэтому не применяются для этой цели.

Доломиты, так же как известняки, относятся к карбонатным горным породам, состоящим из минерала доломита (СаСО3*МgСО3). Так как содержание в них углекислого кальция менее 55%, то для обжига на известь они также непригодны. При обжиге известняка на известь употребляют только чистые известняки, не содержащие большого количества вредных примесей в виде глины, окиси магния и др.

Читайте так же:
Стеклопластиковые анкера для облицовочного кирпича узлы

Экономические основы технологии производства керамического кирпича

Главной областью применения строительных аэрированных керамических изделий (АКИ) являются стеновые ограждающие конструкции зданий и сооружений. Основными потребителями продукции выступают крупные строительные компании, работающие в секторе высотного и малоэтажного домостроения, а также частные застройщики [1]. Потенциальный рынок потребления АКИ имеет широкую географию с возможностью их применения в любых климатических условиях. АКИ позиционируется как новый строительный материал, обладающий уникальными свойствами и превосходящий существующие аналоги по ряду характеристик. Обобщенная структура производства основных стеновых материалов в России за 2017 г., выраженная в млн м3, представлена на рис. 1.

dmitr1.tif

Рис. 1. Обобщенная структура производства стеновых материалов в России за 2017 г.

Рост внутреннего производства и восстановление экономики определит увеличение спроса на строительно-монтажные работы и строительные материалы. Соответственно, с 2018 г. и в последующие годы будет расти потребность и в строительных стеновых материалах с улучшенными тепловыми характеристиками. Прогнозируемое развитие АКИ позволяет реализовать на территории России строительство нескольких заводов общей производительностью около 0,25 млн м3 в год, что составляет около 1,9 % рынка керамических кирпичей или около 0,5 % российского рынка всех стеновых материалов [2–4].

Цель исследования заключается в осуществлении расчета технико-экономических показателей производства аэрированных керамических изделий на базе существующего предприятия по выпуску керамических изделий.

Материалы и методы исследования

В исследовании использовались достижения ведущих отечественных и зарубежных ученых (исследователей) в области разработки и производства керамических изделий высокой эффективности. Емкость российского рынка стеновых материалов определялась по данным аналитических отчетов специализированных маркетинговых агентств. Расчет технико-экономических показателей производства аэрированных керамических изделий производился согласно действующим методическим рекомендациям по составлению бизнес-плана для инвестиционных проектов.

Результаты исследования и их обсуждение

Технология изготовления АКИ базируется на осуществлении замкнутого производственного цикла, в котором исключаются побочные продукты: бракованные изделия возвращаются обратно в технологический процесс. Кроме того, возможно использование в качестве отощающей добавки различных некондиционных (бракованных) керамических изделий, а также побочных продуктов промышленности. Новым решением является и сам принцип создания аэрированной структуры изделий, который не использует в качестве стабилизационных добавок традиционные вяжущие вещества, а наиболее полно раскрывает природные свойства глин. Аэрированные керамические изделия в виде полнотелого кирпича формата 1НФ и декоративной облицовочной плитки с размерами 250*85*10 мм представлены на рис. 2.

dmitr2.tif

Рис. 2. Фотография АКИ средней плотности 0,6 г/см3 в виде кирпича и плитки

dmitr3.tif

Рис. 3. Распределение производства керамического кирпича по федеральным округам России

Физико-механические показатели АКИ средней плотности от 0,4 до 0,8 г/см3 находятся в достаточно широких пределах и зависят в первую очередь от минералогического и химического составов глинистого сырья:

– предел прочности при сжатии: 3,0–10,5 МПа;

– предел прочности при изгибе: 1,2–3,1 МПа;

– коэффициент теплопроводности в сухом состоянии: 0,09–0,18 Вт/(м× °С);

– коэффициент паропроницаемости: 0,16–0,22 мг/м×ч×Па;

– водопоглощение: 48,5–135,0 % по массе;

– марка по морозостойкости: F50–F100;

– общая пористость: 63,30–81,65 %.

Основные технологические приоритеты:

1. Минимальное образование побочных продуктов при производстве.

2. Вторичное использование как отходов собственного производства, так и побочных продуктов других производств.

3. Сокращение выбросов углекислого газа в атмосферу за счет применения более совершенного оборудования и очистных систем.

4. Оптимизация всех технологических процессов с точки зрения энергоресурсов, вибрации, шума, пыли и пр.

Основные рыночные тренды:

1. Использование натуральных строительных материалов (дерево, керамика, природные камни).

2. Строительство зданий и сооружений с высокими теплотехническими показателями.

3. Скорость возведения, удобство монтажа и ценовая доступность ограждающих конструкций.

4. Долговечность конструкций с целью сокращения капитальных затрат, сроков и трудоемкости выполнения капитальных ремонтов [5–7].

Конечными потребителями АКИ являются две основные категории лиц, занимающихся строительными и отделочными работами: строительные организации (корпоративный сектор); частные ремонтные бригады и физические лица.

Для корпоративного сегмента характерны регулярные закупки строительных материалов, поскольку АКИ относятся к рынку строительных материалов «массового спроса». Спрос на стеновые материалы стабилен, сезонность присутствует, так как строительные работы на крупных жилых и промышленных объектах осуществляются круглогодично.

Для реализации АКИ принимаются к использованию два канала продаж: прямой (через сбытовые структуры производителя) и селективный (через ограниченное число посредников). АКИ относятся к основным строительным материалам, без которых невозможно осуществление строительства, что позволяет использовать как короткие, так и более длинные каналы дистрибуции.

Средняя доля производства за 2015–2017 гг., приходящаяся на каждый федеральный округ Российской Федерации, представлена на рис. 3.

Широкая распространенность глинистого сырья на всей территории России позволяет организовать производства АКИ во всех регионах, кроме того, установившийся в течение продолжительного времени «доверительный» спрос на керамические изделия, как со стороны отечественных, так и со стороны западных потребителей, позволяет прогнозировать большую экспортную привлекательность изделий из аэрированной керамики [8, 9]. Развитые европейские страны (Германия, Франция, Швеция и др.), а также Китай, США, Канада, ОАЭ – основные возможные зарубежные потребители АКИ.

Основные технологические и потребительские свойства АКИ, которые учитываются при экономическом расчете проекта:

1. Огнестойкость, т.е. применение для строительства зданий и сооружений с наивысшими требованиями к классу пожарной опасности конструкций.

2. Геометрическая неизменяемость, т.е. завершение всех усадочных деформаций после обжига.

3. Низкая отпускная влажность, т.е. равновесная влажность в конструкции устанавливается сразу после монтажа и составляет не более 5 %.

4. Долговечность, т.е. сохранение эксплуатационных характеристик в течение всего срока службы зданий и сооружений.

5. Влагостойкость, т.е. использование в помещениях с мокрым режимом эксплуатации.

6. Комфорт, т.е. естественная регуляция тепло-влажностного режима в помещении.

7. Теплоизоляция, т.е. соответствие современным требованиям норм строительной теплофизики при сохранении высоких прочностных показателей.

8. Экологичность, т.е. отсутствие любых органических примесей и вредных веществ благодаря высокотемпературному обжигу изделий.

При расчете проекта принимаются следующие группы рисков:

1. Технологические риски: не выявлены.

2. Организационные и управленческие риски: ошибки в подборе персонала, утрата или порча имущества, низкий спрос на производимую продукцию, высокая цена на реализуемую продукцию.

3. Риски материально-технического обеспечения: не выявлены.

4. Финансовые риски: риски неплатежей и недостатка финансирования проекта.

5. Экономические риски: существенное изменение в системе налогообложения.

6. Экологические риски: не выявлены.

Керамические кирпич (рядовой, лицевой, клинкерный) и камень на момент 2017 г. в России выпускают свыше 300 предприятий, что соответствует выпуску более 6,5 млрд шт. условного кирпича в год [10].

Расширение номенклатуры продукции за счет строительства необходимых технологических переделов для выпуска АКИ на базе существующего предприятия является наиболее рациональным решением: собственные сырьевые запасы и механизированные комплексы по подготовке глинистого сырья, а также полностью отлаженная организация керамического производства приводят к существенной минимизации инвестиционных вложений.

Стоимость сырьевых компонентов на производство 1 м3 готовых АКИ средней плотности 0,55 г/см3 сведена в табл. 1.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector