Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
«Воронежский государственный технический университет»
АННОТАЦИЯ
выпускной квалификационной работы
Обучающегося__Редина Дениса Владимировича___________________________________
Тема ВКР: ____Автоматизация процесса сушки керамического кирпича _______________________________________________________________________________________
Характеристика выпускной квалификационной работы
Актуальность исследования
Актуальность темы связана с тем, что современный технологический процесс сушки керамического кирпича отличается высокой степенью сложности, изготовление которого включает один из наиболее ответственных этапов – сушка кирпича. Для осуществления технологических процессов сушки требуется постоянный контроль температуры, давления и влажности в барабанной сушилке. С качеством продукции коррелируют значения температур, давления и влажности. Эти значений могут меняться в зависимости от климатических условий или других факторов. В связи с этим, существует необходимость оперативного контроля указанных параметров и анализ их величин за предыдущее время, во время которого осуществляется процесс. Эти задачи решаются посредством современного оборудования и автоматики.
Задачи, решаемые в ВКР
Рассмотреть технологический процесс сушки керамического кирпича с помощью барабанной сушилки
Разработать функциональную схему автоматизации технологического процесса
Синтезировать систему автоматизации контроля температуры, давления и влажности технологического процесса
Разработать план-график научного исследования для внедрения на предприятие
Разработать внедрение робототехнического комплекса
Структура ВКР
Общая характеристика керамического кирпича
Разработка систем управления технологическим процессом
Робот-палетоукладчик QUANTEC KR 140 R3200-2 PA
Расчет оборудования
Визуализация SCADA–системы
Экономическая часть
Безопасность жизнедеятельности
Краткая характеристика полученных результатов (по разделам ВКР)
В первом разделе описаны теоретические аспекты технологического процесса сушки керамического кирпича
Во втором разделе представлена разработка управления технологическим процессом, рассмотрены технологические параметры, требующие автоматической стабилизации.
В третьем разделе описан робот-палетоукладчик, предназначенный для модернизации процесса производства керамического кирпича.
В четвёртом разделе описан расчет барабанной сушилки, необходимый для процесса сушки керамического кирпича.
В пятом разделе представлена визуализация SCADA-системы, необходимой для автоматического управления и регулирования процесса сушки керамического кирпича.
В шестом разделе рассчитана экономическая составляющая производства.
В седьмом разделе описана охрана труда и окружающей среды на предприятии.
Автор ВКР___________________Редин Денис Владимирович.
(подпись)
Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation
Federal State Budgetary Educational Institution higher education
Voronezh State Technical University
ANNOTATION
final qualifying work
Of the training _____ Redin Denis Vladimirovich_________________________________________
Final qualifying work topic:____ Automation of the drying process of ceramic bricks ______________________________________________________________________________
Characteristics of the final qualifying work
The relevance of research
The relevance of the topic is due to the fact that the modern technological process of drying ceramic bricks is characterized by a high degree of complexity, the manufacture of which includes one of the most critical stages - brick drying. For the implementation of technological processes of drying requires constant control of temperature, pressure and humidity in the drum dryer. Temperature, pressure and humidity values correlate with product quality. These values may vary depending on climatic conditions or other factors. In this regard, there is a need for operational control of these parameters and analysis of their values for the previous time during which the process is carried out. These tasks are solved by means of modern equipment and automation.
Tasks solved in the final qualifying work
Consider the technological process of drying ceramic bricks using a drum dryer
Develop a functional process automation scheme
Synthesize an automation system for controlling temperature, pressure and humidity of the technological process
Develop a schedule of scientific research for implementation in the enterprise
Develop the introduction of a robotic complex
Final qualifying work structure
1. General characteristics of ceramic bricks.
2. Development of process control systems
3. Palletizing robot QUANTEC KR 140 R3200-2 PA
4. Calculation of equipment
5. Visualization of the SCADA system
6. Economic part
7. Life safety
Brief description of the results obtained (by sections of the final qualifying work)
The first section describes the theoretical aspects of the technological process of drying ceramic bricks.
The second section presents the development of process control, considers technological parameters that require automatic stabilization.
The third section describes a palletizing robot designed to modernize the production process of ceramic bricks.
The fourth section describes the calculation of the drum dryer, which is necessary for the process of drying ceramic bricks.
The fifth section presents the visualization of the SCADA system required for automatic control and regulation of the ceramic brick drying process.
In the sixth section, the economic component of production is calculated.
The seventh section describes labor and environmental protection at the enterprise.
Автор ВКР___________________Редин Денис Владимирович
Содержание
Задание…………………………………………………………………….……2
Аннотация………………………………………………………………..……..4
Annotation………………………………………………………………………6
Введение……………………………………………………………………....10
1 Керамический кирпич……………....……..……………...………………..12
1.1 Общая характеристика керамического кирпича………….…………..12
1.2 Технология получения в производстве ……………15
2 Разработка систем управления технологическим процессом…….....…..17
2.1 Краткое описание технологического процесса………………...…..…17
2.2 Технологические параметры, требующие автоматической стабилизации (построение АСУ)………………..…………….....................17
2.3 Параметры автоматического контроля, сигнализации и защиты.......21
2.4 Обоснование выбора средств для измерения параметров……....…...21
2.4.1 Датчик температуры…………………………………..……………21
2.4.2 Датчик влажности……………………………………..……………23
2.4.3 Датчик давления…………………………………………….………24
2.5 Выбор прочего оборудования………………………………………….26
2.6 Выбор контроллерного оборудования………………………………...26
3 Робот-палетоукладчик QUANTEC KR 140 R3200-2 PA……..........…….29
4 Расчет оборудования ………….....32
4.1 Расчет барабанной сушилки …………….32
4.2 Определение основных размеров сушильного барабана …..….…….34
4.3 Основные законы теплообмена и массообмена ……………38
5 Визуализация SCADA –системы……………………………………........39
| |
|
|
|
|
|
ВКР 18-пБ6-13 2022.ПЗ
|
|
|
|
|
| |
Изм.
|
Лист
|
№ докум.
|
Подпись
|
Дата
| |
Разраб.
|
Редин Д.В.
|
|
|
Автоматизация процесса сушки керамического кирпича
|
Лит.
|
Лист
|
Листов
|
Пров.
|
Царегородцева О.В.
|
|
|
|
|
|
8
|
56
|
Зав.Каф
|
Десятирикова Е.Н.
|
|
|
Кафедра СУИТС гр. пАТП-181
|
Н контр.
|
|
|
|
Утв.
|
|
|
|
6 Экономическая часть…………………………………………………...….42
6.1 Разработка графика проведения научного исследования……...…….42
6.2 Расчет материальных затрат………….…….…………………………45
6.3 Расчет затрат на специальное оборудование…………….…………...46
7 Безопасность жизнедеятельности…………………………………………47
7.1 Общие положения………………………………………………………47
7.2 Экологическая безопасность…………………………………………..48
7.3 Пожарная безопасность………………….…………………………….49
7.4 Эргономические требования к рабочему месту……………….........52
Заключение……………………………………………………………………54
Список использованных источников………………………………………..55
| |
|
|
|
|
|
ВКР 18-пБ6-13 2022.ПЗ
|
Лист
|
|
|
|
|
|
9
| |
Изм.
|
Лист
|
№ докум.
|
Подпись
|
Дата
|
ВВЕДЕНИЕ
Керамический строительный кирпич используется для возведения конструкций. Они могут быть сделаны из различных материалов, включая глину, и бывают разных цветов. Блоки перекрытия также используются для возведения конструкций. Они могут быть сделаны из различных материалов, включая глину, и бывают разных цветов. Опорные плитки или плитки-наполнители используются для придания прочности зданиям. Они могут быть сделаны из различных материалов, включая глину, и бывают разных цветов.
Основные различия между воздействием керамических и бетонных кирпичных стен на окружающую среду связаны с различными процессами преобразования и использованием различных природных ресурсов. Производство бетонного кирпича требует, чтобы известняк и глина кальцинировались в цемент при очень высоких температурах, достигающих 1450 ° C, с получением промежуточного материала, который будет затвердевать в конечном продукте с использованием только песка и воды, высушенных на воздухе при комнатной температуре.
Цельдипломнойработы
Целью дипломной работы является разработка системы автоматизации технологического процесса сушки керамического кирпича в барабанной сушилке.
Задачи
Рассмотреть технологический процесс сушки керамического кирпича с помощью барабанной сушилки
Разработать функциональную схему автоматизации технологического процесса
| |
|
|
|
|
|
ВКР 18-пБ6-13 2022.ПЗ
|
Лист
|
|
|
|
|
|
10
| |
Изм.
|
Лист
|
№ докум.
|
Подпись
|
Дата
|
Синтезировать систему автоматизации контроля температуры, давления и влажности технологического процесса
Разработать план-график научного исследования для внедрения на предприятие
Разработать внедрение робототехнического комплекса
| |
|
|
|
|
|
ВКР 18-пБ6-13 2022.ПЗ
|
Лист
|
|
|
|
|
|
11
| |
Изм.
|
Лист
|
№ докум.
|
Подпись
|
Дата
| |
Керамический кирпич
1.1 Общая характеристика керамического кирпича
Кирпичные заводы (кирпичные заводы) строят в местах, где поблизости имеются большие запасы глины. Первый этап изготовления кирпича включает выкапывание глины из ям в земле. Необработанную глину нельзя сразу использовать в таком виде: сначала необходимо удалить камни и другие примеси путем просеивания и фильтрации. Затем глину смешивают с водой и замешивают в машинах, которые напоминают гигантские кухонные миксеры или современные хлебопекарные машины. Теперь уже мягкая глиняная смесь выдавливается через прямоугольное отверстие (представьте, что зубная паста выдавливается из тюбика с квадратным отверстием) в процессе, называемом экструзией .. В строительных кирпичах часто просверливают отверстия, отчасти для того, чтобы сделать их легче и дешевле, а также для того, чтобы раствор проникал внутрь и удерживал их более надежно.
Проволока разрезает куски глины на отдельные кирпичи, которые затем укладывают на грузовики и перевозят в сушильные камеры, где влага, содержащаяся в них, испаряется в течение дня или около того. Как только этот процесс завершен, грузовики снова перемещают в гигантские печи для обжига.(печи, которые превращают мягкую глину в закаленные кирпичи, готовые к строительству), некоторые из которых имеют длину более 100 м. Время обжига и температура варьируются в зависимости от типа используемой глины и типа требуемого конечного продукта. Хотя этот процесс гораздо более эффективен, — выкапывание глины, придание ей формы и нагревание для ее затвердевания, — по сути, это способ изготовления кирпичей, по крайней мере, 6000 лет. Традиционно кирпичи формовали вручную и оставляли обжигаться на солнце. Таким способом до сих пор изготавливают сырцовые кирпичи, высушенные на солнце.
Красноватая глина на кирпичном заводе.
Фотографии: взгляните на кирпичный завод, где были сделаны кирпичи на предыдущей фотографии (недалеко от Суониджа, Дорсет, Англия), и вы увидите, что глина в земле почти такого же красновато-коричневого цвета из-за содержащегося в ней железа .
Огнеупорные кирпичи (также называемые огнеупорными кирпичами и шамотными кирпичами) производятся немного другим способом. Поскольку они должны выдерживать гораздо более высокие температуры, чем обычные строительные кирпичи, глина, из которой они сделаны, сжимается гидравлическими цилиндрами , чтобы получить гораздо более плотную массу, прежде чем кирпичи будут сформированы и загружены в печь. Именно поэтому огнеупорный кирпич и намного тяжелее обычного строительного кирпича примерно такого же размера.
Камень — это природный строительный материал, который можно использовать, как только вы выкапываете его из земли. Кирпичи, с другой стороны, должны быть сделаны из глины, прежде чем мы сможем строить из них. Как мы уже видели выше, глина представляет собой природную керамику на основе химических элементов алюминия , кремния и кислорода. Если вы когда-либо копали влажную, богатую глиной почву, вы знаете, что она очень густая и липкая. Чтобы превратить этот липкий материал в твердые, прочные кирпичи, мы должны разрезать его и сформировать прямоугольные куски, которые затем обжигают в промышленной печи, называемой печью для обжига , при температуре более 1000°C (1800°F).
Кирпич популярен в качестве строительного материала по нескольким причинам. Во-первых, глина доступна во всем мире в больших количествах, а изготовление кирпича — довольно простой процесс, поэтому сами кирпичи относительно недороги. Строительный кирпич намного легче и с ним легче работать, чем с камнем, а иногда он служит дольше. Они привлекательны на вид, устойчивы к атмосферным воздействиям и, как и другая керамика, очень хорошо противостоят высоким температурам. Используя разные глины, можно делать кирпичи разных цветов. Традиционные красные кирпичи получают свой цвет от железа в глине, в то время как желтые кирпичи имеют большее количество извести или мела.
В основном существует два вида кирпича: обычный строительный кирпич и огнеупорный кирпич:
Строительные кирпичи изготавливаются стандартного размера (обычно 20–22 см в длину, 9–11 см в ширину и 5–7 см в высоту (приблизительно 8–8,5 дюймов в длину, 3,5–4,5 дюймов в ширину и 2–3 дюйма в высоту), причем размеры варьируются. немного из страны в страну). Они сделаны из глины более высокого качества и обработаны по крайней мере с одной стороны (лицевой стороны), поэтому они красиво смотрятся на домах и стенах.
Огнеупорные кирпичи изготавливаются для использования при высоких температурах для футеровки промышленных дымовых труб (дымоходов) и бытовых каминов, поэтому они, как правило, изготавливаются более грубо и менее привлекательно. В отличие от обычных кирпичей, они обычно изготавливаются из таких сырьевых материалов, как шамот, глинозем ( оксид алюминия ), кремнезем (оксид кремния) и доломит (карбонат кальция и магния). Некоторые предназначены для работы при температурах выше 2000°C (3600°F); «керамические плитки», которые защищали космический шаттл от тепла, когда он снова входил в атмосферу Земли из космоса, на самом деле были очень тонкими огнеупорными кирпичами.
Кирпич используется в строительстве давно и в свете текущих обстоятельств. Дома с кирпичной кладкой снаружи предлагают целый ряд преимуществ. Кирпич прочный, долговечный, простой в уходе, а кирпичные стены также повышают оценку вашей собственности.
Кирпич имеет тенденцию быть более дорогостоящим, чем другие внешние альтернативы, и требует прочной дренажной системы, чтобы поддерживать стратегическую дистанцию от проблем, связанных с вредом воды.
Дополнительные работы, связанные с изготовлением кирпича снаружи, уступают по преобладающим характеристикам. Если ваш дом построен не из кирпича, вы можете использовать кирпичный сайдинг для дополнительных преимуществ, включая дополнительную защиту и стиль. Artists Masnry — это надежное имя в кирпичном строительстве, и вот некоторые удивительные преимущества кирпичного строительства.
Кирпич прочный и долговечный
Что касается внешней стороны вашего дома, вам нужен материал, демонстрирующий лицевые части. Кирпич крепок, готов выдержать многочисленные выстрелы и удары, не дрогнув в давке. Кирпич обычно полностью затенен, потому что это единственная в своем роде косметика, это означает, что он не будет размываться или менять оттенок через некоторое время. Кирпичи не гниют и не отпечатываются, а термиты не питают энтузиаза к поеданию раскаленной грязи. Кирпич уже довольно долгое время остается основным материалом с точки зрения долговечности.
Кирпичные стены увеличивают стоимость дома
Кирпич стоит дороже, чем многие другие материалы. Тем не менее, он окупается, сохраняя свою ценность. Поскольку кирпич не требует особого ухода, а долговечные люди будут платить больше за дом с качественной кирпичной кладкой. По правде говоря, некоторые оценки показывают, что реальный прирост стоимости недвижимости из кирпича составляет около 6%. Кирпич не только надежен, но и привлекателен, и привлекает больше внимания, чем любые другие материалы, повышая вероятность того, что люди зайдут к вам в гости.
Кирпич огнестойкий
Кирпич более жаростойкий, чем большинство других строительных материалов. Кирпичу требуется гораздо больше времени, чтобы загореться, поскольку кирпич производится из негорючих материалов. С определенной конечной целью подготовки к разработке кирпичи готовятся при температуре 2000 градусов по Фаренгейту, что означает, что они могут выдерживать большое количество тепла. Обзор CSIRO 1983 года показал, что кирпичные стены имеют значительно меньший шанс быть разрушенными выбросами. Чем толще кирпичи, тем пожаробезопаснее здание.
Кирпичные стены обеспечивают лучшую изоляцию
Кирпич полностью отличается от другого защищенного сайдинга, используемого для построек. В момент, когда кирпич устанавливается снаружи здания или дома, он дает дополнительный слой устойчивости к внешним температурам. Реальный проход тепла через кирпичные стены откладывается по сравнению с другими материалами.
Это означает, что в самые знойные периоды середины года теплу потребуется больше времени, чтобы проникнуть сквозь кирпич, а в самые холодные месяцы тепло дольше останется внутри. Кирпичные конструкции обладают такой превосходной теплой массой, что даже ваш счет за жизненные силы увидит разницу, так как вам не нужно будет до такой степени зависеть от ложного обогрева и охлаждения. Это лишь некоторые преимущества кирпичных стен.
Кирпич используется в строительстве уже много лет, и не зря. Дома с фасадом из кирпича предлагают целый ряд преимуществ. Кирпич прочен, долговечен, за ним легко ухаживать, а кирпич также увеличивает стоимость вашей собственности.
Кирпич, как правило, дороже в установке, чем другие внешние варианты, и требует прочной дренажной системы, чтобы избежать проблем, связанных с повреждением водой. Дополнительные работы, связанные с созданием фасада из кирпича, превосходят превосходные качества. Если ваш дом не из кирпича, вы можете добавить кирпичный сайдинг для дополнительных преимуществ, включая повышенную изоляцию и стиль. Вот 7 главных преимуществ дома с фасадом из кирпича.
1. Кирпич крепкий и долговечный
Когда дело доходит до экстерьера вашего дома, вам нужен материал, который доказал свою устойчивость к элементам. Кирпич силен, способен выдержать множество ударов и ударов, не дрогнув при поражении. Кирпич имеет естественный цвет благодаря своему уникальному составу, что означает, что он не выцветает и не меняет цвет со временем. Кирпичи не гниют и не вмятины, а термиты не хотят есть обожженную глину. Кирпич на протяжении веков остается ведущим материалом, который не стареет.
2. Кирпич прост в уходе
Кирпичные дома не требуют ухода, но их легче обслуживать, чем дома, построенные из других материалов. Во-первых, кирпичи не проявляют признаков загрязнения или износа так быстро, как другие материалы. Это означает, что вам не придется чистить внешние кирпичные поверхности так часто. В большинстве случаев кирпич требуется лишь время от времени поливать водой из шланга в течение первых 25 лет его жизни. Около 25-летней отметки, как правило, есть незакрепленные кирпичи или растворные швы, нуждающиеся в ремонте . Если эти проблемы не решать сразу после их возникновения, могут возникнуть гораздо более серьезные проблемы. Тем не менее, если о кирпичных зданиях позаботиться быстро и правильно, они должны хорошо прослужить еще много лет при минимальном уходе.
3. Кирпичи предлагают лучшую изоляцию и контроль температуры
Кирпич сильно отличается от другого теплоизоляционного сайдинга, используемого для строительства зданий. Когда кирпич размещается снаружи здания или дома, он обеспечивает дополнительный уровень защиты от внешних температур. Фактическое прохождение тепла через кирпичные стены задерживается по сравнению с другими материалами. Это означает, что в самые жаркие месяцы лета теплу потребуется гораздо больше времени, чтобы проникнуть сквозь кирпич, а в самые холодные месяцы тепло будет оставаться внутри дольше. Кирпичные здания имеют такую превосходную тепловую массу, что даже ваш счет за электроэнергию заметит разницу, поскольку вам не придется так сильно полагаться на искусственное отопление и охлаждение.
4. Кирпич увеличивает стоимость дома
Кирпич стоит дороже, чем многие другие материалы, но он окупается, сохраняя свою ценность. Поскольку кирпич неприхотлив в обслуживании и долговечен, люди готовы платить больше за дом с качественной кирпичной кладкой. На самом деле, по некоторым оценкам, фактическое увеличение стоимости недвижимости за счет кирпича составляет около 6%. Кирпич не только надежен, но и привлекателен, привлекая внимание лучше, чем другие материалы, увеличивая вероятность того, что люди зайдут к вам в гости.
5. Кирпич помогает блокировать шум
Тихий дом как внутри, так и снаружи важен для спокойствия и уединения. Кирпич плотный, что обеспечивает большую звукоизоляцию для любого здания, в отличие от более легких материалов. Пролетающие над головой самолеты, дорожный шум и даже шумные соседи с большей вероятностью заглушат кирпич, чем другие материалы. Кирпич также полезен, если вы устраиваете собственную вечеринку и не хотите беспокоить соседей.
6. Кирпич огнестойкий
Кирпич более огнестойкий, чем большинство других строительных материалов. Кирпичу требуется гораздо больше времени, чтобы загореться, потому что кирпич сделан из негорючих материалов. Чтобы обжечься, кирпичи готовят при температуре 2000 градусов по Фаренгейту, что означает, что они могут выдерживать большое количество тепла. Исследование CSIRO 1983 года показало, что каменные стены имеют значительно меньшую вероятность разрушения огнем. Чем толще кирпич, тем более огнестойким является здание.
7. Кирпич предлагает бесконечные возможности дизайна
Кирпичи бывают самых разных стилей, форм и даже цветов. Не бывает двух одинаковых кирпичей, что придает каждому кирпичному зданию свой характер и очарование. Вы можете проявить творческий подход к дизайну кирпича, играя с различными декоративными эффектами и ориентацией кирпича. Например, вертикальные ряды носилок , выступы , стеллажи и обвязка — это разные способы размещения кирпичей, чтобы придать полностью измененный вид. Кирпич — классический строительный материал, но его также можно сделать современным и новым, предоставляя вам бесконечные возможности, когда дело доходит до экстерьера здания.
| |
|
|
|
|
|
ВКР 18-пБ6-13 2022.ПЗ
|
Лист
|
|
|
|
|
|
12
| |
Изм.
|
Лист
|
№ докум.
|
Подпись
|
Дата
|
1.2 Технология получения в производстве
По сути, процесс производства кирпича не изменился с тех пор, как несколько тысяч лет назад были произведены первые обожженные кирпичи. Шаги, использовавшиеся тогда, используются и сегодня, но с уточнениями. Различные этапы изготовления следующие:глина , обогащение, смешивание и формование, сушка, обжиг и охлаждение.
Глины, используемые в производстве кирпича, представляют собой широкий спектр материалов, которые включают различное процентное содержание кремнезема и глинозема. Их можно разделить на три класса: (1) поверхностные глины, встречающиеся вблизи или на поверхности Земли , обычно на дне рек; (2)сланцы , глины, подверженные высокому геологическому давлению и варьирующие по твердости от сланца до формы частично разложившейся породы; и (3)шамоты , находящиеся глубже под поверхностью и требующие добычи. Шамоты имеют более однородный химический состав , чем поверхностные глины или сланцы.
Поверхностные глины обычно извлекаются с помощью экскаваторов, бульдозеров со скребковыми лезвиями и драглайнов. Сланцы извлекаются взрывными работами и экскаваторами. Шамот добывают традиционными методами.
Необработанные глины часто смешивают для получения более однородной консистенции. Во многих случаях материал измельчают, чтобы уменьшить большие камни или комки глины до пригодных для использования размеров, и помещают в сараи для хранения. По мере хранения дополнительного материала образцы смешиваются из поперечного сечения штабеля для хранения. Затем материал передается на вторичные мельницы и грохоты (при необходимости), чтобы обеспечить оптимальный размер частиц для смешивания с водой. В некоторых процессах ( например, мягком буровом растворе) глина подается непосредственно в зону смешивания, исключая все виды измельчения, просеивания и смешивания.
Все глины должны быть смешаны своды для получения готового продукта. Количество добавляемой воды будет зависеть от природы глин и их пластичности. Эта вода удаляется при сушке и обжиге, что вызывает усадку изделий; чтобы компенсировать эту усадку, формы изготавливаются больше, чем желаемые готовые изделия.
На этапе формирования и смешивания используются три основных процесса. вВ процессе жесткой грязи глина смешивается с водой, чтобы сделать ее пластичной, после чего она продавливается через фильеру, которая выдавливает столбик глины, как зубная паста, выжатая из тюбика (см. рисунок ). В столбце указаны два размера производимой единицы; он обрезан, чтобы дать третье измерение. Вся структурная глиняная плитка изготавливается с помощью этого процесса, как и большая часть кирпича.
Столб глины, выходящий из головки шнекового экструдера перед разрезанием на кирпичи.
Столб глины, выходящий из головки шнекового экструдера перед разрезанием на кирпичи.
В старом методе формирования кирпичейв процессе мягкого бурения используется гораздо больше воды, и смесь помещается в деревянные формы для получения единицы желаемого размера. Чтобы глина не прилипала, формы смазывают песком или водой; после их заполнения лишняя глина выбивается из верхней части формы. Именно из этого процесса были получены термины «деревянная форма», «песчаный» или «водяной кирпич» . В производстве используются глины с очень низкой пластичностью.процесс сухого прессования . Добавляется минимум воды, материал помещается в стальные формы и применяется давление до 1500 фунтов на квадратный дюйм (10 000 килопаскалей).
Сушка. После того, как кирпичи сформированы, их необходимо высушить, чтобы удалить как можно больше свободной воды. (Они могут буквально взорваться, если их подвергнуть огню без сушки.) Сушка, помимо сушки на солнце, производится в сушильных печах с регулируемой температурой, тягой и влажностью.
Обжиг и охлаждение. Кирпичи обжигают и охлаждают впечь , камера печного типа, способная производить температуру от 870° до 1100° C (от 1600° до более чем 2000° F), в зависимости от типа сырья. Есть два основных типа печей, периодические и непрерывные .
Самый ранний тип печи, представляет собой просто груду высушенных кирпичей с туннелями на дне, позволяющими теплу от огня проходить сквозь груду кирпичей и подниматься вверх. Стены и верх оштукатурены смесью песка, глины и воды для сохранения тепла; вверху кирпичи расположены близко друг к другу и имеют вентиляцию для циркуляции, чтобы отводить тепло через кирпич. Зажимная печь представляет собой усовершенствование печи с ковшом в том смысле, что внешние стены являются постоянными с отверстиями в нижней части, позволяющими сжигать туннели.
Дальнейшее усовершенствование печи с ковшом, круглой или прямоугольной формы, обозначается как восходящая или нисходящая тяга, что указывает на направление теплового потока . В этих печах стены и свод являются постоянными, а снаружи есть отверстия для обжига.
В так называемом. В периодических печах кирпичи размещаются с достаточным воздушным пространством , чтобы тепло от огня достигало всех поверхностей. Их помещают прямо из сушилки, и постепенно повышают температуру, пока не будет достигнута оптимальная температура обжига. Когда они достаточно обожжены, тепло уменьшается, и им дают постепенно остыть, прежде чем вынимать их из печи.
Эффективность печи периодического действия была повышена за счет размещения нескольких печей на одной линии с соединительными проходами. Сначала зажигается первая камера, а избыточное тепло передается следующей камере, чтобы начать нагрев. Последовательно различные камеры доводят до оптимальной температуры обжига и охлаждения, пока все кирпичи не будут обожжены и охлаждены. Эта договоренность известна как подвижная зона огня. В более современном фиксированная зона возгорания, сухие кирпичи размещаются на автомобилях, перевозящих до 3000 и более кирпичей; автомобили начинаются в крутом конце длинного туннельную печь и медленно продвигаться вперед через постепенно повышающиеся температуры к зоне обжига, проходить через нее и выходить через зоны с уменьшающимся нагревом до охлаждения.
Автоматизация. С момента разработки туннельной печи производители кирпича стремились повысить автоматизацию своих заводов. Обращение с готовой продукцией было автоматизировано до такой степени, что кирпичи, выходящие из печи, теперь автоматически укладываются в пакеты примерно по 500 штук, обвязываются металлическими лентами и складируются, отправляются и доставляются с помощью механического оборудования.
На некоторых заводах кирпичи извлекаются из куттерной машины, укладываются в сушилку или на сушильные тележки механическим способом, укладываются на печные тележки с помощью механических пальцев, извлекаются из печных вагонеток механическим способом, укладываются в штабели, обвязываются и подготавливаются к отправке без прикосновения человека. рука.
Окрашивание и текстурирование кирпича и плитки
Цвет изделий из структурной глины может быть естественным или нанесенным. Естественная и прикладная окраска описаны ниже.
Натуральные цвета
Они зависят от типа глины, используемой в производственных процессах. Они варьируются от белого до серого, желтовато-коричневого, от светлого до темно-красного и до фиолетового диапазона. Шамотные ассоциируются с более светлыми цветами, такими как серый и желтовато-коричневый. С красными хребтами связаны обычные глины и сланцы. Регулируя окислительные условия в печи , можно получить коричневые, пурпурные и черные цвета. Процесс известен какмелькание, да и вообще изменение цвета кирпичей только на поверхности, корпус агрегата сохраняет свой естественный цвет. Некоторые металлы, такие как марганец, смешивают с глиной для получения особых цветов.
Цвета наносятся на многие изделия из структурной глины, в частности на структурную глазурованную плитку , настенную и напольную плитку и кирпич. Керамическийглазури наносятся на изделия до или после стадии обжига и охлаждения. Если после, юниты должны быть перезапущены. Эти глазури обеспечивают почти все основные цвета, а также некоторые специальные цвета, используемые для акцента в дизайне стены. Глазури становятся неотъемлемой частью лицевой стороны агрегатов, поскольку они обжигаются до той же степени нагрева, что и агрегаты. Отделки и цвета, отличные от керамической глазури, наносятся на изделия, как обожженные, так и необожженные, и представляют собой поверхностные покрытия, скрывающие естественный цвет обожженного изделия. В некоторых странах спрос на старый кирпич привел к применению смесей цемента или извести с песком и многих других комбинаций для придания кирпичу состаренного вида.
Текстура изделий из конструкционной глины напрямую связана с производственными процессами. В процессе soft-smud получается покрытие, обработанное песком или водой, с неоднородной текстурой, что придает кирпичу (в рамках этого процесса изготавливается только кирпич) внешний вид кирпича ручной работы или старинного кирпича. Процесс сухого прессования с использованием стальных форм дает только гладкую текстуру. Этот процесс редко используется в современном производстве кирпича, но используется при производстве каменной плитки, а также напольной и настенной плитки.
Процесс жесткого глинистого раствора предлагает больше всего возможностей для текстурирования кирпича. Когда подготовленная глина выдавливается через матрицу, под давлением образуется гладкая поверхность, похожая на поверхность бетона при сглаживании стальным шпателем. Эта поверхность называетсяотмершая кожа; его удаление и дальнейшая обработка дают другие текстуры. Например, при резке проволокой проволока, помещенная перед столбом глины, когда она выходит из матрицы, удаляет корку матрицы, создавая полушероховатую поверхность. Впескоструйная обработка, песок наносится на глиняный столб различными способами, чтобы получить очень ровную поверхность песка, который обжигается в агрегате. Желаемая текстура аналогична кирпичу с деревянной формой, за исключением того, что блок гораздо более однороден по размеру и отделке. Цвет также может быть изменен в зависимости от типа используемого песка.
Рифленая отделка используется в основном на плитке, поверхность которой имеет бороздки для лучшего сцепления между плиткой и штукатуркой. Это также относится к шероховатой или гребенчатой отделке, полученной проволочной щеткой или процарапыванием. Шероховатая отделка используется, когда кожу штампа удаляют различными способами. В одном методе материал, срезанный при удалении обшивки штампа, может быть закатан обратно в лицевую часть устройства. Другие отделки наносятся валиками на колонну для придания определенных эффектов, таких как кора, бревна или эмблемы .
Терракота для архитектурного декора бывает как машинной экструзией, так и ручной (формовой или прессованной). Он отличается от других глиняных изделий обычно более крупным размером единиц. Его можно вырезать вручную и использовать в основном в фресках в качестве барельефа. Производится как натуральная, так и глазурованная отделка.
| |
|
|
|
|
|
ВКР 18-пБ6-13 2022.ПЗ
|
Лист
|
|
|
|
|
|
15
| |
Изм.
|
Лист
|
№ докум.
|
Подпись
|
Дата
|
Разработка систем управления технологическим процессом
2.1 Краткое описание технологического процесса
Перед обжигом необходимо, чтобы кирпичи высохли и стали достаточно твердыми, чтобы их можно было брать в руки и укладывать в печи без повреждений. Кроме того, если кирпичи не полностью высохли, они могут треснуть и деформироваться при обжиге в печи.
Следующие моменты учитываются для обеспечения успешного завершения операции сушки. Сушка кирпича я. Как только формованные кирпичи станут достаточно сухими, чтобы не повредиться при обращении, их следует перевернуть на ребро и оставить еще на день или два для дальнейшего затвердевания. На начальном этапе сушки кирпичи должны быть защищены от палящего солнца и ветра, так как в противном случае быстрое высыхание кирпичей может привести к образованию трещин.
II. Затем они должны быть уложены таким образом, чтобы каждый кирпич получал полную циркуляцию воздуха по всей складской доске вокруг него. Наилучшая форма штабеля – ширина, равная двум кирпичам, уложенным продольно с промежутком между ними. Чередующиеся слои располагаются вдоль и поперек стопки и все размещаются по краям.
III. Зона сушки должна быть выше, чем окружающая среда, чтобы ее не затопило из-за случайного дождя. Он должен иметь пологий уклон для облегчения отвода дождевой воды.
IV. На месте сушки следует рассыпать слой песка, чтобы он оставался сухим в сырую погоду.
v. Чтобы защитить кирпичи от повреждений, вызванных случайными дождями, следует предусмотреть временные бамбуковые рамы и сирки. Сирки должны быть утяжелены тяжелыми досками, чтобы их не сдуло ветром. Высота штабеля может составлять от восьми до десяти слоев кирпича.
Между соседними штабелями должен быть оставлен зазор около 1 м, чтобы облегчить свободное передвижение рабочих.
Длина и высота всех штабелей должны быть одинаковыми. Каждая стопка должна содержать количество кирпичей, кратное тысяче. Это облегчит подсчет количества кирпичей. В зависимости от погоды для полного высыхания кирпича требуется от трех до восьми дней.
2.2 Технологические параметры, требующие автоматической стабилизации (построение АСУ)
Таким образом, все параметры, влияющие на показатель эффективности, стабилизировать невозможно, В частности, возмущение будет возникать в результате изменения начальной влажности материала и сушильного агента, гранулометрического состава материала и т. д. В барабане может изменятся распределение материала, а также гидродинамические условия его обтекания сушильным агентом. В связи с этим в качестве основного регулируемого параметра целесообразно взять влажность твердого материала, а регулирующее воздействие осуществлять изменением расхода сушильного агента. Однако при отсутствии надежного прибора для непрерывного измерения влажности материала, а также при больших запаздываниях в сушилке в качестве регулирующего параметра используют температуру сушильного агента в барабане. Это целесообразно с точки зрения динамики, т.к. на возмущения эта величина реагирует быстрее. Датчик регулятора температуры устанавливают в пределах первой трети длины сушилки. т.к. в начале аппарата температура теплоносителя изменяется более интенсивно, чем в его конце. При этом уменьшается также запаздывание объекта. Датчик монтируют непосредственно на поверхности барабана, а его свободные концы присоединяют к передающему преобразователю через специальное токосъемное устройство с подвижными контактами.
| |
|
|
|
|
|
ВКР 18-пБ6-13 2022.ПЗ
|
Лист
|
|
|
|
|
|
17
| |
Изм.
|
Лист
|
№ докум.
|
Подпись
|
Дата
| |
Скачать 0.98 Mb.