Автоматизация процесса тепловлажностной обработки при производстве силикатного кирпича

Введение 5
1 Описание технологического процесса 7
1.1 Характеристика сырья 8
1.2 Описание технологической схемы производства с обоснованием технологических процессов 14
1.3 Характеристика технологического оборудования 24
1.4 Анализ брака готовой продукции 27
2 Разработка систем и средств автоматизации 29
2.1 Разработка функциональной схемы автоматизации 29
3 Выбор технических средств автоматизации для автоклава 33
3.1 Выбор программируемых устройств 33
3.2 Выбор датчиков 41
3.2.1 Выбор датчиков температуры 41
3.2.2 Выбор датчиков давления 42
4 Разработка электрической принципиальной схемы 46
5 Охрана труда 49
5.1 Общие требования к помещениям автоклавных цехов 49
5.2 Размещение автоклавов и вспомогательного оборудования в производственном цехе 49
5.3 Организация надзора за безопасной эксплуатацией автоклавов 50
Заключение 59
Список использованных источников 60

Весь текст будет доступен после покупки

Видовой ряд силикатного кирпича очень широкий, однако, его можно разделить на 2 основные группы. Силикатный кирпич может быть полнотелым и пустотелым. Пустотелый кирпич более легкий и за счёт этого снижается давление на фундамент. К тому же он обладает меньшей теплопроводностью, поэтому стены из такого кирпича можно делать тоньше без ущерба для теплоизоляционных характеристик. Применение кирпича с пустотами дает возможность вести строительство обычным способом при улучшении теплотехнических свойств, уменьшить трудозатраты, снизить материалоемкость, ускорить и удешевить строительство.
По сравнению с керамическим, силикатный кирпич обладает большей плотностью. Силикатный кирпич хорошо использовать при кладке несущих стен и различных перегородок, но категорически запрещено применять его при закладке фундамента, класть печи, камины, трубы, цоколи и т.д. Водостойкость силикатного кирпича ниже, поэтому и в универсальности применения он керамическому уступает. Силикатный кирпич обладает низкой огнеупорностью, поэтому его нецелесообразно использовать для кладки каминов и печей.

Весь текст будет доступен после покупки

1 Описание технологического процесса

Силикатный кирпич высокого качества должен отвечать следующим техническим характеристикам:
• Во-первых, учитывается предел прочности при сжатии. Для силикатного кирпича он составляет 15 - 20 МПа. В характеристике кирпича прочность обозначается буквой "М" с указанием степени прочности (М100, М125, М150 и т. д.). При строительстве надо учитывать этот параметр, т. е. для строительства 2 - 3 этажного коттеджа подойдет кирпич и марки М100, а вот при возведении несущих стен многоэтажных домов лучше использовать марку М150 и выше.
• Во-вторых, средняя плотность кирпича должна быть 1300 кг/куб.м.
• В-третьих, морозостойкость силикатного кирпича составляет 15 и выше циклов, для средней полосы России лучше выбрать кирпич с морозостойкостью 35 - 50 циклов.
• В-четвёртых, максимальная температура применения не должна превышать 550°C .
Силикатный кирпич обладает следующими свойствами:
? Экологичность. Силикатный кирпич изготовлен из экологически чистого натурального сырья — извести и песка, по технологии, знакомой человечеству несколько десятилетий.
? Звукоизоляция. Это играет немаловажную роль при возведении межквартирных или межкомнатных стен. Силикатный кирпич применяют для кладки стен и столбов в гражданском и промышленном строительстве.
? Высокая морозостойкость и прочность. Силикатный кирпич по прочности и морозостойкости значительно превосходит кирпич керамический. На построенные из него фасады строители дают гарантию 50 лет.
? Экономичность. Стоимость силикатного кирпича ниже, чем у его керамических аналогов. На его производство требуется в 2 раза меньше топлива, в 3 раза меньше электроэнергии, в 2,5 раза меньше трудоемкости производства; в конечном итоге себестоимость силикатного кирпича оказывается на 25—35% ниже, чем глиняного.
? Надежность и широкий ассортимент. Надежность и широкий ассортимент силикатного кирпича позволяет использовать его как в новом строительстве, так и при реконструкции. Фактурный, цветной силикатный кирпич украсит фасады как общественных, жилых зданий, так и загородных коттеджей, дач.
? Тип окраски. Цветной силикатный кирпич окрашивается в массе, а керамический, как правило, имеет окрашенным лишь тонкий лицевой слой, особенно подверженный разрушению.
? Неприхотливость. Строения из силикатного кирпича неприхотливы и устойчивы к внешним факторам. Капризы природы не оказывают существенного влияния на его внешний вид, Фасад сохраняет цвет и не требует дополнительного ухода.

1.1 Характеристика сырья

Песок
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. 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.
Гранулометрический состав песка
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 та, средние зёрна размещаются между крупными, а мелкие – между средними и крупными зёрнами, т.е. зёрна размером 0,05 – 2 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.
Пористость песков
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.
Влажность
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. Последняя возрастает по мере уменьшения размера фракций песка.
Влажность песка в значительной мере влияет на его объем, что учитывается при перевозке песка в железнодорожных вагонах, а также при намыве его на карты. Наибольший объём пески занимают при влажности примерно 5%.
Известь
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.
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.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Кузнецова, Г. В. Технология силикатных стеновых ячеистых материалов автоклавного твердения : учебное пособие / Г. В. Кузнецова, Н. Н. Морозова. — Москва : Ай Пи Ар Медиа, 2022. — 120 c. — ISBN 978-5-4497-1398-8. — Текст : электронный // Цифровой образовательный ресурс IPR SMART : [сайт]. — URL: https://www.iprbookshop.ru/116462.html
2. Яковлева, Е. М. Системы автоматического управления : учебное пособие для СПО / Е. М. Яковлева. — Саратов : Профобразование, 2021. — 199 c. — ISBN 978-5-4488-0915-6. — Текст : электронный // Цифровой образовательный ресурс IPR SMART : [сайт]. — URL: https://www.iprbookshop.ru/99939.html
3. Шишов, О. В. Современные средства АСУ ТП : учебник / О. В. Шишов. — Москва, Вологда : Инфра-Инженерия, 2021. — 532 c. — ISBN 978-5-9729-0622-2. — Текст : электронный // Цифровой образовательный ресурс IPR SMART : [сайт]. — URL: https://www.iprbookshop.ru/115172.html
4. Съянов, С. Ю. Основы автоматики и элементы систем автоматического управления : учебник для СПО / С. Ю. Съянов. — Саратов, Москва : Профобразование, Ай Пи Ар Медиа, 2022. — 240 c. — ISBN 978-5-4488-1480-8, 978-5-4497-1632-3. — Текст : электронный // Цифровой образовательный ресурс IPR SMART : [сайт]. — URL: https://www.iprbookshop.ru/120287.html
5. Съянов, С. Ю. Теория автоматического управления : учебник / С. Ю. Съянов. — Москва : Ай Пи Ар Медиа, 2022. — 286 c. — ISBN 978-5-4497-1606-4. — Текст : электронный // Цифровой образовательный ресурс IPR SMART : [сайт]. — URL: https://www.iprbookshop.ru/120288.html

Весь текст будет доступен после покупки