Расчет химического состава массы и расхода сырья на производственную программу

Ассортимент продукции и требования к ней

Плитку Грес, исходя из вышеизложенной информации, необходимо производить на линии FMS-2500. Размер такой плитки 300х200х6 мм.

Плитки должны изготавливаться в соответствии с требованиями СТБ 1354-2002. Требования СТБ 1354-2002 являются обязательными.

1) Технические требования:

Плитки должны изготавливаться в соответствии с требованиями настоящего стандарта по технологическому регламенту, утвержденному изготовителем.

Лицевая поверхность плиток может быть гладкой или рельефной, одноцветной или многоцветной, декорированной различными методами.

Глазурь может быть матовой или блестящей, прозрачной или заглушенной.

Боковые грани плиток могут быть с завалом или без завала. Радиус завала устанавливает изготовитель.

Цвет (оттенок цвета), рисунок и рельеф лицевой поверхности плиток должны соответствовать образцам-эталонам, утвержденным в установленном порядке.

Утвержденный образец-эталон цвета (оттенка цвета) может быть распространен на плитки любых размеров.

Для плиток с неповторяющимся рисунком (мраморовидные и др.) утверждается только образец-эталон цвета.

Цвет (оттенок цвета), рисунок и рельеф лицевой поверхности плиток, выпускаемых по отдельным заказам, должны соответствовать образцам-эталонам, согласованным с потребителем.

Общее число допустимых дефектов на 1 дм² плиток не должно быть более:

— двух — на плитках I сорта;

— трех — на плитках II сорта.

Плитки на монтажной поверхности должны иметь рифления высотой не менее 0,3 мм.

Физико-механические показатели плиток должны соответствовать требованиям, указанным.

Термическая стойкость глазури для плиток с кристаллической, реакционноспособной или другой специальной глазурью и для плиток с реакционными красками не регламентируется.

Глазурованная поверхность плиток должна быть химически стойкой. При воздействии раствора № 3 по ГОСТ 27180 не должно быть изменения цветового тона и декоративного покрытия, потери блеска.

­Удельная эффективная активность естественных радионуклидов в плитках

должна быть не более 370 Бк/кг. Водопоглощение должно быть не более 16%, предел прочности при изгибе не менее 15МПа. Термическая стойкость глазури для плиток, покрытых белой глазурью не менее 150 ⁰C, покрытых цветной глазурью – 125 ⁰C. Твердость глазури по Моосу должна быть не менее 5.

2) Предельные отклонения номинальных размеров и формы плиток не должны превышать значений, приведенных в таблице 2.1:

Таблица 2.1 – Предельные отклонения номинальных размеров и формы плиток

Наименование показателя	I сорт	II сорт
1. По длине и ширине	+-0,8	+-0,8
по толщине:
для плиток длиной св. 150 мм	+-8	+-8
2. Разница между наибольшим и наименьшим размерами плиток одной партии:
по длине и ширине, мм, не более	1,5	1,5
по толщине, мм, не более	1,0	1,0
3. Кривизна лицевой поверхности, искривление граней, мм, не более	0,8	1,0
4. Косоугольность, мм, не более:
для плиток длиной более 150 мм	1,0	1,0

Применяемое сырье

В состав шликера входят глина «Керамик-Веско» (25%), глина ДН-2 (30%), полевой шпат (21%), каолин Глуховецкий (14%), кварцевый песок (10%).

Состав глазури: фритта, каолин, КМЦ, натрия триполифосфат.

Для приготовления ангоба используют фритту, глинозем, глину или каолин, песок, циркосил 5, КМЦ.

Состав обмазки для тыльной стороны плитки включает магнезитовый порошок, каолин, глину Веско-Керамик.

Глина «Керамик-Веско». Полукислая глина, применяемая для производства плиток для пола и других изделий. По минералогическому составу она относится к каолинит-гидрослюдистым. Огнеупорность 1580-1750⁰C. По гранулометрическому составу – тонкодисперсная: содержание глинистых частиц размером менее 0,005 мм составляет 88,0-99,8%.

Глина сорта ДН-2. Добывается в Новорайском месторождении огнеупорных глин (расположено у станции Дружковка Донецкой области Украины). По минералогическому составу глина каолинит-гидрослюдистая с примесями кварца, полевых шпатов и оксидов железа. Содержание частиц размером менее 0,001 мм ¾ 27-66%. Огнеупорность 1580-1720⁰C. Число пластичности 10-25. Спекается при температуре 1250⁰C. Используется в производстве облицовочных плиток и плиток для полов.

Полевые шпаты. Наиболее крупные месторождения и предприятия-поставщики находятся на северо-западе России (Чупинское, Енское и Приладожское рудоуправления, Кондопожский пегматитовый завод и кировский комбинат «Апатит»), в Средней Азии (Лянгарское рудоуправление), на Урале (Южно-Уральское рудоуправление), в Казахстане, в Восточной Сибири, на Украине и др. Керамическая промышленность использует калиевые полевые шпаты, в основном микроклин, реже кислые плагиоклазы. В природных условиях калиевые полевые шпаты в тесном срастании с кварцем образуют пегматиты. В производстве плиток, обжигаемых по скоростным режимам на поточно-автоматизированных конвейерных линиях, применяют щалочные породы в виде нефелин-сиенитов. Они снижают температуру спекания вследствие своей легкоплавкости, обусловленной значительным содержанием оксидов щелочных металлов.

Каолин Глуховецкий. По характеру залегания разделяются на первичные и вторичные. Гранулометрический состав разнообразен. Содержание частиц размером не менее 1 мкм колеблется от 15 до 55%. В обожженном виде каолины имеют белую окраску, иногда с кремовым, розоватым или сероватым оттенком, обусловленным наличием примесей Fe₂O₃, TiO₂ и др. Характерными свойствами являются высокая огнеупорность (1600-1800⁰C) и сравнительно низкая пластичность.

Кварцевый песок. Играет важную роль как отощающий компонент в пластичных плиточных массах, обеспечивает протекание необходимых физико-химических процессов в черепке изделий при их обжиге. В пластичных массах обычно используют кварцевые пески (не менее 90% SiO₂) или кварцевые отходы при отмучивании каолинов. Предприятиями Беларуси используются кварцевые пески Добрушского ГОКа Гомельской области.

Химические составы сырьевых материалов представлены в таблице 2.2:

Таблица 2.2 – Химические составы сырьевых материалов

	SiO2	Al2O3	TiO3	Fe2O3	CaO	MgO	Na2O	K2O	Проч	ППП
Глина Керамик-Веско	52,6	32,85	1,2	0,79	1,24	0,17	0,8	1,5		8,89
Глина ДН-2	51,37	32,44	0,05	1,09	1,05	0,76	1,6	2,73		8,91
Полевой шпат	70,93	16,94	0,13	0,25	1,02	0,48	2,9	7,46	-	0,43
Каолин Глуховецкий	47,00	36,00	-	1,00	-	0,40	1,50	1,00	-	10,2
Кварцевый песок	96,38	1,47	-	0,05	0,5	-	0,13	0,15	-	1,32

Расчет химического состава массы и расхода сырья на производственную программу

1) Ниже приведен расчет химического состава массы, исходя из химического состава каждого компонента смеси и шихтового состава. В сырьевой смеси используются глинистые компоненты такие как глина Керамик-Веско, глина Новорайская ДН-2 и глина Гайдуковка. В качестве отощителей используются полевой шпат и кварцевый песок, Глуховецкий каолин.

Сырьевая смесь имеет следующий шихтовой состав:

¾ ­­­­­глина «Керамик-Веско» ¾ 25%;

¾ глина ДН-2 ¾ 30%;

¾ полевой шпат ¾ 21%;

¾ каолин Глуховецкий ¾ 14%;

¾ кварцевый песок ¾ 10%.

Рассмотрим таблицу 2.3, в которой приведен химический состав сырьевых материалов, используемых для производства облицовочной плитки в настоящем проекте:

Таблица 2.3 – Химические составы сырьевых материалов

Материалы	Шихт. сост	оксидный состав, масс. %	ППП	∑
SiO2	Al2O3	TiO3	Fe2O3	CaO	MgO	Na2O	K2O
Глина Керамик-Веско		52,6	32,85	1,2	0,79	1,24	0,17	0,8	1,5	8,89
Глина ДН-2		51,37	32,44	0,05	1,09	1,05	0,76	1,6	2,73	8,91
Полевой шпат		70,55	16,85	0,13	0,25	1,01	0,48	2,9	7,42	0,43
Каолин Глуховецкий		48,4	37,1	-	1,02	-	0,41	1,54	1,02	10,5
Кварцевый песок		96,38	1,47	-	0,05	0,5	-	0,13	0,15	1,32

Исходя из данных таблицы рассчитываем суммарное количество каждого оксида в смеси и ППП:

SiO₂=0,25 52,6+0,30 51,37+0,21 70,55+0,14 48,4+0,1 96,38=59,79

Al₂O₃=0,25 32,85+0,30 32,44+0,21 16,85+0,12 37,1+0,1 1,47=26,08

TiO₃=0,25 1,2+0,30 0,05+0,21 0,13+0,14 0+0,1 0=0,34

Fe₂O₃=0,25 0,79+0,30 1,09+0,21 0,25+0,14 1,02+0,1 0,05=1,2

CaO=0,25 1,24+0,30 1,05+0,21 1,01+0,14 0+0,1 0,5=0,89

MgO=0,25 0,17+0,30 0,76+0,21 0,48+0,14 0,41+0,1 0=0,43

Na₂O=0,25 0,8+0,30 1,6+0,21 2,9+0,14 1,54+0,1 0,13=1,52

K₂O=0,25 1,5+0,30 2,73+0,21 7,42+0,14 1,02+0,1 0,15=2,91

ППП=0,25 8,89+0,30 8,91+0,21 0,43+0,14 10,5+0,1 1,32=6,59.

Далее посчитаем сумму всех оксидов: 100-ППП=100-6,59=93,41.

Теперь необходимо пересчитать количество каждого оксида без учета ППП в сырьевой смеси. Для этого принимаем 93,41 за 100%, а количество оксида ¾ за х,

Составляем пропорцию, например, для SiO₂ 93,41 ¾ 100

59,79 ¾ х и находим из неё х:

х=59,79 100/93,41=64,01.

Так рассчитываем для каждого компонента:

Al₂O₃=26,08 100/93,41=27,92

TiO₃=0,34 100/93,41=0,36

Fe₂O₃=1,2 100/93,41=1,28

CaO=0,89 100/93,41=0,95

MgO=0,43 100/93,41=0,46

Na₂O=1,52 100/93,41=1,63

K₂O=2,91 100/93,41=3,16.

Данные заносим в таблицу 2.3:

Таблица 2.3 – Химический состав массы

Хим. состав	оксидный состав, масс. %	ППП	∑
SiO2	Al2O3	TiO3	Fe2O3	CaO	MgO	Na2O	K2O
масса композиции с ППП	59,79	26,08	0,34	1,2	0,89	0,43	1,52	2,91	6,59
масса керамического черепка (без ППП)	64,01	27,92	0,36	1,28	0,95	0,46	1,63	3,16	-

2) Теперь рассчитаем массу полученной плитки.

Дан план производства: 1400000 м² плитки в год.

Даны размеры: 1200х600х12 мм, масса одной плитки ¾ 78,84 кг.

X=1400000/78,84=177757,48 кг=17,75748 т ¾ масса готовой продукции. Далее это будет H0.