Проектирование завода по производству сухих строительных смесей на основе цемента. Производство керамического кирпича производительностью 62.000.000 шт. в год

Содержание

Введение

Глава 1. Научно-техническое обоснование создания завода по выпуску изделий на основе минерального сырья

1.1. Физико-химические основы формирования структуры керамического черепка и твердения цементных систем

1.2. Требования СП 63.13330 к характеристикам конструкционных материалов в условиях российского климата

Глава 2. Проектирование основных технологических процессов и расчет оборудования

2.1. Технико-экономические расчеты поточной линии мощностью 62 млн единиц продукции в год

2.2. Автоматизация процессов тепловлажностной обработки и смешивания компонентов

Глава 3. Регламентация производственной деятельности и контроль качества продукции

3.1. Разработка карт технологического контроля в соответствии с требованиями ГОСТ 13015 и ГОСТ 26633

3.2. Мероприятия по повышению ресурсоэффективности и минимизации экологической нагрузки предприятия

Заключение

Список использованной литературы

КУРСОВАЯ РАБОТА

Проектирование завода по производству сухих строительных смесей на основе цемента. Производство керамического кирпича производительностью 62.000.000 шт. в год

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования обусловлена стратегическими задачами развития строительной индустрии Российской Федерации, закрепленными в национальном проекте «Жилье и городская среда» и федеральной программе «Развитие промышленности и повышение ее конкурентоспособности». Современные требования к массовому жилищному и инфраструктурному строительству формируют устойчивый спрос на конструкционные материалы отечественного производства, среди которых керамический кирпич и сухие строительные смеси занимают лидирующие позиции в номенклатуре изделий. Проектирование высокопроизводительного предприятия мощностью 62 млн условных единиц продукции в год представляет собой комплексную инженерно-техническую задачу, требующую интеграции современных технологических решений в области керамического производства и выпуска композиционных цементных материалов.

Степень разработанности проблемы в отечественной технической литературе характеризуется наличием фундаментальных работ в области технологии производства керамических изделий и вяжущих композиций, выполненных научными школами НИИЖБ им. А.А. Гвоздева, НИЦ «Строительство», МГСУ (НИУ), а также профильными кафедрами СПбГАСУ и УралГАХА. Однако вопросы комплексного проектирования многопрофильных предприятий с совмещенными технологическими линиями требуют дополнительной проработки с учетом современных требований автоматизации производственных процессов, энергоэффективности и экологической безопасности.

Целью курсовой работы является разработка технического проекта завода по производству керамического кирпича и сухих строительных смесей с обоснованием технологических решений, расчетом основного оборудования и системы контроля качества продукции. Для достижения поставленной цели определены следующие задачи:

• изучить физико-химические основы формирования структуры керамического черепка при высокотемпературном обжиге и механизмы твердения цементных систем;
• проанализировать требования действующей нормативно-технической документации к эксплуатационным характеристикам конструкционных материалов;
• выполнить технико-экономический расчет производственной линии заданной мощности с определением номенклатуры оборудования;
• обосновать технические решения по автоматизации процессов тепловлажностной обработки и дозирования компонентов смесей;
• разработать систему технологического контроля качества продукции в соответствии с требованиями государственных стандартов.

Объектом исследования выступает производственно-технологический комплекс предприятия по выпуску неметаллических строительных изделий. Предметом исследования являются технологические процессы производства керамического кирпича пластического формования и сухих цементных композиций.

Методологическая база исследования включает теоретические положения технологии силикатных и вяжущих материалов, методы технологического расчета оборудования, инструментальные методы контроля качества продукции согласно ГОСТ 530-2012, ГОСТ 31357-2007, ГОСТ 26633-2015, а также нормативно-техническую документацию СП 63.13330.2018, ГОСТ 13015-2012, ГОСТ Р 57345-2016.

Научная новизна работы заключается в комплексном подходе к проектированию двухпрофильного производства с обоснованием синергетических эффектов технологической кооперации. Теоретическая значимость определяется систематизацией современных представлений о процессах структурообразования керамических и цементных материалов. Практическая значимость состоит в разработке готовых технических решений, применимых при проектировании и реконструкции предприятий строительной индустрии.

Структура курсовой работы включает введение, три главы основного содержания, заключение и список использованной литературы. Первая глава посвящена научно-техническому обоснованию создания производства, вторая глава содержит проектные расчеты технологических линий и оборудования, третья глава раскрывает вопросы регламентации производственной деятельности и системы контроля качества.

ГЛАВА 1. НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ СОЗДАНИЯ ЗАВОДА ПО ВЫПУСКУ ИЗДЕЛИЙ НА ОСНОВЕ МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ

1.1. Физико-химические основы формирования структуры керамического черепка и твердения цементных систем

История развития керамического производства в России насчитывает несколько столетий, однако промышленное освоение технологий массового выпуска строительного кирпича относится к периоду индустриализации 1930-х годов, когда были введены в эксплуатацию крупные механизированные заводы в Подмосковье, на Урале и в Сибири. Параллельно формировалась научная школа технологии вяжущих материалов, основоположниками которой стали отечественные ученые В.А. Кинд, П.П. Будников, Ю.М. Бутт. Современный этап развития отрасли характеризуется внедрением энергоэффективных технологий обжига, автоматизированных систем управления производственными процессами и комплексной переработкой минерального сырья [1, c. 34].

Керамический кирпич представляет собой искусственный камень правильной формы, получаемый из глинистого сырья путем формования, сушки и обжига при температуре 950-1100°C. Физико-химические процессы, протекающие в глиняной массе при термической обработке, включают несколько последовательных стадий структурных преобразований. На начальном этапе до температуры 200°C происходит удаление свободной гигроскопической влаги без изменения кристаллической структуры минералов. В интервале 200-600°C наблюдается дегидратация глинистых минералов с разрушением кристаллической решетки каолинита и образованием аморфного метакаолинита. При температурах 600-800°C выгорают органические примеси, а карбонатные включения разлагаются с выделением углекислого газа [4, c. 112].

Критическая стадия спекания керамической массы наступает в температурном диапазоне 900-1100°C, когда формируется прочная структура черепка за счет образования жидкой фазы и

…