| طرح توليد آجرهاي سفالي |
|
|
|
 برای دریافت اطلاعات بیشتر کلیک کنید.
طرح توليد آجرهاي سفالي چكيده طرح : خاك رس بهشكل پودر با آب مخلوط شده و در تانك ترميم همگن ميگردد و هوا بهوسيله پمپ خلا خارج ميگردد. اين مخلوط همگن رس و آب به صورت آجر سفالي شكل دهي ميگردد. در روش اتوماتيكي آجرها به آون هواي داغ منتقل ميگردد و پس از خشك شدن وارد كوره پخت ميشود. سوخت كوره، گازوئيل، مازوت، گاز و هر سوخت قابل دسترس ميباشد. تجهيزات و ماشينآلات : 1- اكسترودر خلأ 2-خط تغذيه الكي حلقوي 3- آسيابهاي چرخشي 4- ميكسر دو محوره 5- ميكسر دو محوره مجهز به الك 6- آسياب چكشي 7- خردكن رس 8-آاسياب جداكننده سنگ 9- خط تغذيه جعبهاي شكل 10- برشدهنده اتوماتيكي 11- خشك كن مقدمهاي بر شرح آجر: يكي از مصالح مهم و عمده ساختماني در ايران آجر است. كيفيت و مرغوبيت آجر به مواداوليه و نحوه پخت آن بستگي دارد. مواداوليه آجر را ميتوان از شيل، مارن و رسها تامين كرد. كانيهاي مهم موجود در مواداوليه عبارتنداز: كائولينيت، ايليت، اسمكتيت و به مقدار كمتر كلريتهاي منيزيمدار و منيزيم- آلومينيومدار، اكسيدها و هيدروكسيدهاي آلومينيوم، اكسيدها و هيدروكسيدهاي آهن، كوارتز و موادآلي. نقش كانيهاي رسي بسيار مهم است. ميزان دما و زمان پخت را بايد براساس نوع و درصد كانيهاي رسي و ساير مواد تنظيم نمود. ازآنجائيكه شناسايي كانيهاي رسي به دانشفني خاص نياز دارد و به لحاظ هزينه بالا مقرونبهصرفه نيست، بهجاي تجزيه كانيشناسي از تجزيه شيميايي ميتوان استفاده نمود. بخش اعظم تركيب مواداوليه راSiO2 و Al2O3 تشكيل ميدهند: K2O عمدتا در ايليت، Ca و Na عمدتا در مونتموريلونيت، بخشي از Ca ميتواند در كلسيت باشد، Mg و Fe در كلريتها. نقش كانيها در مواداوليه متفاوت است. كوارتز در مرحله پخت تغيير تركيب نميدهد و وجود آن در آجر موجب افزايش مقاومت ميشود. ايليت و كائولينيت بينظم قابليت پلاستيكي دارند در صورتيكه كلريت و كائولينيت قابليت پلاستيكي ندارند. اسمكتيت براي ايجاد قابليت شكل پذيري نياز به آب زياد دارد و در مرحله پخت بهميزان حدود23 درصد كاهش حجم در آن ايجاد ميشود. ميزان كاهش حجم در ايليت11در صد و در كائولينيت10درصد است. پخت آجر در طي پخت ضمن افزايش دما تغييرات زير رخ ميدهد: افزايش دما تا 200 درجهسانتيگراد: موجب خشك شدن . 200 تا 650 درجهسانتيگراد: از دست دادن آب تبلور و تجزيه ژيپس . 200 تا 900 درجه سانتيگراد: سوخته شدن موادآلي . C°573: تبديل آلفا كوارتز به بتا كوارتز و در C°867 بتا كوارتز به تريديميت . 900 تا C°1100: تشكيل ماده مذاب جهت چسبندگي بين موادديگر . در حين افزايش دما با آزاد شدن آب تبلور حجم آجر كاهش مييابد . ميزان افت حرارتي (آب و ساير گازهاي آزادشده) با افزايش دما رابطه مستقيم دارد. تا دماي C°1000 افت حرارتي مشاهده ميشود و بعد از آن ميزان افت بسيار ناچيز است.در مرحله سرد شدن آجر، كاهش حجم ناشي از تغييرات چند ريختي (پلي مورفي) (در كوارتز و ساير كانيها) نيز ايجاد ميشود. در قطعات بزرگ سنگها و كوارتز در مرحله پخت تغييرات زيادي بهلحاظ تركيب ايجاد نميشود.كانيهاي رسي بنابه دلايل متعدد از جمله : ناپايداري حرارتي، كوچكي دانهها و بزرگي سطح دانه به مواد ديگر تجزيه ميشوند. بين دماي 400تا700درجهسانتيگراد كائولينيت با از دست دادن آب به متا كائولينيت تبديل ميشود. متاكائولينيت در دماي 900 تا 1000 درجهسانتيگراد به موليت (Al6Si2O13) و تركيبSi-Al اسپينل و در دماي بيش از 1000درجهسانتيگراد (براي مدت طولاني) به موليت و كريستوباليت تبديل ميشود. رنگ آجر رنگ آجر به شرايط پخت و تركيب مواداوليه بستگي دارد. 1- رنگ قرمز: اگر پخت در شرايط اكسيدان انجام شود (آجرها در كوره با فاصله چيده شوند و ميزان سوخت كنترل شود) آهن به اكسيد و هيدروكسيدها تبديل شده و بخشي از آن وارد شبكه ميشود(حداكثرتا 11 درصد) و مازاد بهصورت هماتيت كه رنگ قرمز دارد و موجب قرمزي آجر ميشود. شدت رنگ قرمز به درجه پخت آجر بستگي دارد. هر اندازه دماي پخت بيشتر باشد رنگ قرمزتيرهتر خواهدبود، درصورتيكه ميزان آهن مواداوليه كم باشد و پخت در شرايط اكسيدان انجام شود به دليل جانشيني آهن با موليت رنگقرمز در آجر ايجاد نخواهد شد. بلكه رنگ آجر ميتواند زرد باشد. اگر ميزان كلسيت كمتر از 12درصد باشد، آهن نميتواند وارد شبكه كاني آنورتيت توليد شده گردد، لذا در شرايط پخت اكسيدان رنگ قرمز است. اگر ميزان كلسيت بين 12 تا22 درصد باشد، مقداري از آهن باCaO تشكيل پيروكسن داده و بهجاي رنگ قرمز آجر به رنگ قهوهاي خواهدبود. اگر ميزان كلسيت بيش از 30درصد باشد، مقدار قابل توجهي از آهن تشكيل تركيب دوكلسيم فريت (2CaO.Fe2O3) و ولاستونيت را ميدهد و رنگ آجر زرد تا قهوهاي خواهد بود. 2- رنگ آبي: درصورتيكه پخت در حالت احيايي انجام شود(نزديك چيدن آجرها در كوره و افزايش ميزان سوخت در مرحله نهايي پخت) آهن به ايلمنيت و سيليكاتهاي آهن دوظرفيتي تبديل شده و در سطح آجر رنگ آبي تشكيل شود. 3- رنگ زرد: در حالتي كه ميزان CaOبالاتر از اكسيد آهن باشد و پخت در شرايط احيايي انجام شود رنگ آجر ميتواند زرد شود. 4- رنگ كرم: در صورتيكه ميزان CaO بيشتر از اكسيد آهن باشد و پخت در شرايط معمولي انجام شود رنگ آجر كرمي خواهد بود. 5- كمرنگ: در حالتيكه ميزان اكسيدهاي آهن پايين و ميزان CaO بالا باشد سيليكاتهايCa و Fe تشكيل ميشوند و در نتيجه آجر كمرنگ خواهدبود كانيها و عناصري كه در مواداوليه توليد آجر بايد كنترل شود: 1- كلسيت/سنگآهك: موجب تغيير رنگ آجر ميشود. اگر بهصورت قطعات درشت موجود باشد، در مرحله پخت به CaO تبديل ميشود. هنگام كاربرد و جذب آب هيدراته ميشود و موجب تركخوردگي و گاهي ازهمپاشيدگي آجر ميشود. هنگام پخت CO2 موجب محيط احيايي و درنتيجه مركز آجر به رنگ خاكستري درميآيد؛ اگر ميزان CO2 زياد باشد مانع پخت مناسب ميشود. 2- ژيپس: در مرحله پخت با از دستدادن آب به باسانيت تبديل ميشود. با جذب آب و رطوبت (در زمان كاربرد) با سانيت هيدراته شده و به ژيپس تبديل ميشود. اين عمل با افزايش حجم همراه بوده و در سطح آجر يك قشر تشكيل ميشود. 3- پيريت: در مرحله پخت به سولفات اكسيده شده و سولفات با CaO تشكيل ژيپس را ميدهد. ژيپس و ساير نمكها در سطح آجر هنگام كاربرد به صورت قشري سفيد ظاهر ميشود. در صورتيكه ميزان پريت زياد باشد، هنگام پخت گاز SO2 از آجر متصاعد خواهد شد كه اين باعث تورم در سطح آجر ميشود. 4- ميزان آهن: آهن موجب كاهش دماي ذوب مي شود. مقدار آهن برحسب نوع مواد بايد بررسي و مشخص شود. 5- كربن: كربن در مواداوليه بهصورت زغال،ليگنيت و ساير موادآلي موجود است و كاهش سوخت مصرفي و تغييرات رنگ را موجب ميشود. کوره تونلی کوره تونلی يا Tunnel Kiln يکی از کورههای مورد استفاده در شاخههای مختلف صنايع سراميک است. اولين کوره تونلی در سال ۱۷۵۱ توسط فردی به نام وينسنز ابداع شد و در حال حاضر در صنايع آجر، سفال، مواد ديرگداز و چينی مورد استفاده قرار میگيرد. اين کوره در گروه کورههای پيوسته يا مداوم قرار دارد. در اين کوره، محصولات متحرک و آتش ثابت است. ساختار کوره تونلی : کوره تونلی يک تونل دراز و باريک است که کف آن ريلگذاری شدهاست و محصولات، با عبور از درون آن در معرض حرارت قرار میگيرند و پخته يا زينتر میشوند. محصولات برای عبور از کوره تونلی میبايست بر روی واگنهای مخصوصی چيده شوند. کوره تونلی شامل سه مرحله پيشگرمايش، پخت و خنککن میباشد. در سادهترين نوع کوره تونلی، مشعلهای موجود در منطقه پخت باعث گرم شدن هوای کوره میشود. اين هوا با حرکت به سمت ورودی تونل (پيشگرمايش) آرام آرام حرارت خود را به واگنهای اين منطقه منتقل میکند و در نهايت از دودکش خارج میشود. از سوی ديگر هوای تازه از خروجی تونل وارد میشود و در مواجهه با واگنهايی که مرحله پخت را پشت سر گذاشتهاند، آنها را آرامآرام خنک میکند و دمايش به تدريج افزايش میيابد تا به منطقه پخت برسد و اکسيژن لازم برای احتراق مشعلهای اين منطقه را فراهم نمايد. البته قسمتی از هوای گرم شده به بيرون از کوره هدايت میشود تا در خشککن و بعضا برای تنظيم دمای هوای سالن توليد مورد استفاده قرار بگيرد. معمولا ۶۰درصد از طول کوره به منطقه پخت، ۲۰درصد به منطقهٔ پيشگرمايش و ۲۰درصد به منطقه خنککن اختصاص دارد. دمای مناطق مختلف کوره از طريق ترموکوپل و سيستمهای کنترل اندازهگيری و تنظيم میشود. همچنين اتمسفر کوره نيز از نظر اکسيدی، احيايی يا خنثی بودن قابل کنترل است. مزايای کوره تونلی : استفاده از کوره تونلی در مقايسه با ساير انواع کورهها (کورههای سنتی، هوفمن و متناوب) دارای مزايايی است که برخی از آنها را میتوان بدين شرح برشمرد: کنترل مناسبتر دمای کوره و يکنواختی حرارت . افزايش کيفيت توليد . تشابه کيفی محصولات . افزايش سرعت توليد . کاهش نيروی انسانی . کاهش مصرف انرژی . کاهش آثار زيانبار زيست محيطی . خط توليد آجرسفال به ظرفيت روزانه يكصد تن : اين ظرفيت، حداقل توليد صنعتي ممكن ميباشد. يعني در طول 24 ساعت كوره بطور پيوسته كار ميكند. طراحي سلسله ماشينآلات آسياب و فراوري رس برحسب معادن مختلف صورت ميگيرد و ترجيحا كارخانه در نزديكي معدن احداث ميگردد. ملزومات اين كارخانه: - زميني به مساحت حداقل ده هزار متر مربع. - سالن كوره و گرمخانه به ابعاد 2m980=70?14 . - سالن براي آسيابها، فراوري و فرمدهي2m 240 =20?12 . - فضاي آزمايشگاه حدود2m 20. - پرسنل مورد نياز حدود30 نفر با فضاي كارگري لازمه. تكنولوژي توليد: خاك از معدن به فضاي كارخانه حمل ميشود. حمل بصورت پيمانكاري با شركتهاي حمل و نقل و يا توسط كاميونهاي اختصاصي كارخانه انجام مييابد. بطور ميانگين روزانه ده كاميون خاك لازم است.اگر كارخانه در فضاي معدن رس اجرا شود حمل توسط لودر تا پاي تسمه نقاله كافي است. دپوي خاك بصورت طولي در محوطه كارخانه بوده و برداشت آن بصورت عرضي توسط لودر انجام ميپذيرد بدليل همگنسازي رگههاي احتمالي رس از سرند عبور داده شده و توسط تسمه نقاله بر طرف آسياب حمل ميشود. آسياب مطابق با نوع خاك طراحي ميشود كه ممكن است خشك و يا تر باشد. در آسيابهاي تر قبل از ورود و هنگام حمل روي نوار نقاله اب اسپري ميشود. در آسياب خشك هنگام حمل پودر خاك به دستگاه همگنسازي و يا در خود دستگاه فرمدهي يا اكسترودر ميگردد.اكسترودر، گل حاصل را با فشار در فضاي خلاء ورز داده و از دهانه خروجي خود و طبق سطح مقطع از پيش تعريف شده كه همان قالب دلخواه ماست خارج ميسازد. سرعت خروجي از دهانه اكسترودر تابعي از تعريف ظرفيت توليد ماست كه بهنوبه خود با قدرت موتور و سطح مقطع خروجي و نهايتا دبي تناژ آن ارتباط دارد. كوره تونلي بطول 50متر با ظرفيت روزانه يكصدتن و بعبارتي هرساعت بيش از چهار تن در محل كارخانه ساخت و اجرا ميشود. از محل خنك نمودن آجرهاي پخته شده انرژي لازم جهت خشك نمودن حاصل ميشود. شيوه كار بدين صورت است كه خروجي كوره در كنار ورودي گرمخانه واقع ميشود كه قسمت حرارتي كوره پخت توسط كانالهايي بهسيستم گرمخانه منتقل ميگردد. بنابراين جهت استفاده بهينه از انرژي اين دو سيستم در تعامل با يكديگر هماهنگي مطلوبي را بهوجود ميآورد. هزينه اجراي كورهي فوق با گرمخانه حدود يكميليارد تومان برآورد ميشود. ساير تجهيزات آسياب، همگنسازي و فرمدهي هشتصد ميليون تومان و تجهيزات آزمايشگاهي هشتادميليونتومان خواهدبود.
آجر يكي از مصالح مهم و عمده ساختماني در ايران است. كيفيت و مرغوبيت آجر به مواداوليه و نحوه پخت آن بستگي دارد. مواداوليه آجر را ميتوان از شيل، مارن و رسها تامين كرد. كانيهاي مهم موجود در مواداوليه عبارتنداز: كائولينيت، ايليت، اسمكتيت و به مقدار كمتر كلريتهاي منيزيمدار و منيزيم- آلومينيومدار، اكسيدها و هيدروكسيدهاي آلومينيوم، اكسيدها و هيدروكسيدهاي آهن، كوارتز و موادآلي.
کاربران می توانند برای استفاده از مقالات تخصصی شرکت به بخش مقالات مراجعه فرمایند.
|
| < قبلی | بعدی > |
|---|