Материальный баланс завода керамических кирпичей по пластическому способу

Материальный баланс завода по производству эффективных стеновых керамических изделий мощностью 10 млн. шт. методом пластического формования.

Исходные данные:

1. Состав массы (%):

Суглинок Тамдинского месторождения – 60; Суглинок Ассинского месторождения – 25; Фосфорный шлак – 15;

2. Влажность сырья (%):

 №1 Суглинок Тамдинского месторождения – 8; №2 Суглинок Ассинского месторождения – 5; №2 Фосфорный шлак – 3

Средневзвешенная влажность сырья составит: W = 8 * 0,6 + 5 * 0,25 + 3 * 0,15 = 6,5% 

3. Потери при прокаливании сырья (%):

Суглинок Тамдинского месторождения – 12,76; Суглинок Ассинского месторождения – 15,69; Фосфорный шлак – 0,92;

Средневзвешенные потери при прокаливании:

П.П.П.= 12,76 * 0,6 + 15,69 * 0,25 + 0,92 * 0,15 = 11,7%

4. Технологические параметры производства: 

Формовочная влажность шихты – 20%

Влажность изделий после сушки – 5% 

5. Брак и потери производства: 

Брак при обжиге – 2% 

Брак при сушке – 3% 

При дозировании и транспортировке – 1% 

Для сопоставимости статей прихода и расхода материального баланса выхода продукции и полуфабриката рассчитываем в тоннах в год. Мощность завода 10 млн шт. кирпича пустотелого 5 млн шт. кирпича утолщенного или 11000 т/год и 16000 т/год  соответственно. 

1. Должно выходить кирпича из печей готовой продукции по обожженной массе с учетом брака при обжиге:

Q1 = П*100/100 - К1 = 27000 * 100/ 98 = 27551 т/год

К1 – брак при обжиге.

Брак при обжиге:Q1 – П = 27551 – 27000 = 551 т

2. Поступает кирпича в печи с учетом потерь при прокаливании по абсолютно сухой массе:               

Q2 = Q1 * 100/100 - Wс..в

Q2 = 27551 * 100/100 – 11,7 = 31201 т/год

Потери при прокаливании: Q2 - Q1 = 31201 – 27551 = 3650 т

3. Поступает кирпича в печи по фактической массе с учетом остаточной влажности:

Q3 = Q2 * 100/100 * Wо = 31201 * 100/100 - 5= 32843 т/год

 Испаряется влаги в печах: Q3 - Q2 = 32843 - 31201 = 1642 т

4. Должно выходить кирпича из сушил по абсолютно сухой массе с учетом брака при сушке:

Q4 = Q2 * 100/100 - K3 = 31201 * 100/100 - 3 =32165 т/год

 Кз – брак при сушке - 3%.

Брак при сушке: Q4 - Q2 = 32165 - 31201 = 964 т

5. Должно выходить кирпича из сушил по фактической массе с учетом остаточной влажности:

Q5 = Q4 * 100/100 – Wо = 32165 * 100/100 – 5 = 33857 т/год

6. Поступает в сушила по фактической массе:

Q6 = Q4 * 100/100 - Wф = 32165 * 100/100 - 20 = 40206 т/год

Wф – формовочная влажность 20%.

Испаряется влаги в сушилах: Q6 - Q5 = 40206 – 33857 = 6349 т

7. Потребность в технологической воде для приготовления шихты:

Q7 = Q6 - (Q4 * 100/100 - Wcp) = 40206 - (32165 * 100/100-6,5) = 5805 т/год

Потребность в технологической воде с учетом 10% потерь составит: Q7 = 5805 + (5805 * 0.1) = 6313 т/год

8. Требуется сырья для стабильной работы дозаторов по абсолютно сухой массе при транспортировке 1%.

Q8 = Q4 * 100/100 - К4 = 32165 * 100/100 – 1= 32490 т/год

К4 - потери при транспортировки 1 %

Потери при транспортировке: Q8 – Q4= 32490 – 32165 = 325 т

9. Требуется сырья по фактической массе:

«Тамдинский» суглинок: Qт = Q8 * Ac /100 – Wт = 32490 * 60/(100-8) = 21189 т/год

«Ассинский» суглинок: Qа = Q8 * Ac /100 – Wа = 32490 * 25/(100-5) = 8550 т/год

Фосфорный шлак: Qфш = Q8 * Aфш /100 – Wфш = 32490 * 15/(100-3) = 5024 т/год

Ат, Аа, Афш – содержание соответственно «Тамдинского» суглинка, «Ассинского» суглинка и фосфорного шлака.

Таблица 1 Материальный баланс производства керамических изделий 

Невязка баланса составляет 41076 – 41061 = 15 т/год т.е. 0,03%. Допустимая невязка составляет 0,5%. 

Обоснование и выбор основного способа производства

    При производстве керамического кирпича используется метод полусухого прессования и метод пластического формования, каждый из которых имеет свои достоинства и недостатки:

    Метод полусухого прессования - для слишком плотных глин, плохо поддающихся увлажнению и обработке с низкой карьерной влажностью.

    Достоинства полусухого прессования:

    1. На выходе получаются кирпичи более четкой формы, чем при мокром прессовании. У вас здесь получится просто идеальная геометрическая форма.

    2. Благодаря небольшой влажности сырца, можно пропустить этап досушивания глины, и сразу перейти к обжигу в печи.

    3. Вследствие того, что не требуется высушивание сырца, исключается ручное перекладывание с сушильных вагонеток на обжиговые. Кирпич укладывается сразу в туннельные печи многорядными партиями. Это возможно благодаря высокой прочности сформированного сырца.

    4. Использование малопластичной глины позволяет снизить расход топлива на высушивание сырца, и тем самым значительно уменьшить себестоимость продукции.

    Недостатки полусухого прессования:

    1. Не высокий показатель влагостойкости.

    2. Изделие изготовленное методом полусухого пресования имеет не высокую морозостойкость.

    3. Вес материала.

    Метод пластического формования: Применение данного метода пластического формования предусматривает приготовление глиняной массы с содержанием влаги до 25 %.

    Достоинства пластического формования:

    1. Снижается удельный расход керамической массы и, соответственно, вес изделия.

    2. Улучшаются теплоизоляционные свойства кирпича.

    3. Уменьшается продолжительность и снижаются энергозатpаты при термической обработке кирпича-сырца.

    Недостатки пластического формования:

    1. Увеличение трудоемкости и себестоимости производства кирпича (затраты на приобретение, транспортировку, хранение, подготовку и дозировку материалов).

    В данном проекте принимается метод пластического формования, так как влажность глин и пластичность хорошо подходят к этому методу производства.