Технологическкий процесс производства динасовой огнеупорной керамики

Студентка

ФМ, 1-курс, ДКТ М.В.Лапцуева

Проверила Судиловская

Минск 2012

РЕФЕРАТ

Работа содержит: 29 страниц, 1 таблицу, 1 рисунок, 1 схему.

Ключевые слова: технологический процесс, пластичные материалы, плавни, отощающие материалы, глины, кварциты, требования к изделиям из огнеупорной керамики, огнеупорная динасовая керамика, динамика трудозатрат, уровень технологии, революционный, трудосберегающий.

Изучена и описана технология производства динасовой огнеупорной керамики. Дана характеристика используемого сырья и получаемой продукции.

С целью определения варианта развития технологического процесса проведен анализ затрат живого и прошлого труда. Установлено, что вариант развития технологического процесса -революционный , вид развития -трудосберегающий.

Определены границы рационалистического развития технологического процесса и уровень технологии.

СОДЕРЖАНИЕ

Реферат

Введение…………………………………………………………………………..4

1. Технологический процесс производства огнеупорной керамики….5

1.1 Характеристика используемого сырья………………………....5

1.2 Характеристика получаемой продукции – динасовой огнеупорной керамики…………………………………………………………..14

1.2.1 Общие требования, предъявляемые к изделиям, и их классификация…………………………………………………………………...…14

1.2.2 Динасовые огнеупоры………………………………………...…16

1.3 Характеристика технологии производства……………...……18

2. Динамика трудозатрат при развитии технологического процесса производства карбамида………………………………..........................24

3. Уровень технологии технологического процесса производства карбамида…………………………………………………………………….26

Заключение……………………………………………………………………..28

Список использованных источников……………………………………….29

ВВЕДЕНИЕ

Тема данной работы «Технологический процесс производства динасовой огнеупорной керамики» актуальна в настоящее, поскольку значение огнеупорных материалов в современной промышленности очень велико.

Огнеупорными называют изделия, используемые при воздействии на них высоких температур и имеющие огнеупорность не ниже 1580°.Огнеупоры широко применяют в металлургической промышленности для доменных, мартеновских, нагревательных, термических и других печей; в химической промышленности—для коксовых и колчеданных печей и других тепловых агрегатов; в промышленности силикатных строительных материалов— для цементных, известковых, стекловаренных, керамических и других печей; для футеровки топок паровозов и паровых котлов; для футеровки газогенераторов и в ряде других отраслей промышленности.

Кроме того, огнеупорные материалы обладают способностью длительно выдерживать, сохраняя физические свойства и химическую стойкость, действие высоких температур, печных газов, расплавленных металлов, стекломасс, шлаков и резкие колебания температуры рабочей среды.

Целью исполнения индивидуального задания является приобретение практических навыков анализа закономерностей научно-технического развития конкретного технологического процесса и освоения методологии управления развитием.

Необходимость выполнения работы вытекает из того, что материальной основой общества является народно-хозяйственный комплекс технологических процессов производства. Его качественное состояние и уровень, которые формируются за счет научно-технического развития производства, в конечном итоге и определяют уровень производительных сил. В связи с отсутствием удовлетворительных методик решения задач стратегического управления технологическим развитием производства существует острая необходимость подготовки специалистов экономического профиля, располагающих достаточно широкими знаниями, как экономических законов, так и принципов формирования и развития технологических систем. Ведь именно в области технологии необходимо искать источники экономического развития производства.

При написании работы была использована литература научно-популярная и технологического профиля.

ТЕХНОЛОГИЧЕСККИЙ ПРОЦЕСС ПРОИЗВОДСТВА ДИНАСОВОЙ ОГНЕУПОРНОЙ КЕРАМИКИ

ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К ИЗДЕЛИЯМ

Огнеупорными называют изделия, используемые при воздействии на них высоких температур и имеющие огнеупорность не ниже 1580°.

Значение огнеупорных материалов в современной промышленности очень велико. Огнеупоры широко применяют в металлургической промышленности для доменных, мартеновских, нагревательных, термических и других печей; в химической промышленности—для коксовых и колчеданных печей и других тепловых агрегатов; в промышленности силикатных строительных материалов— для цементных, известковых, стекловаренных, керамических и других печей; для футеровки топок паровозов и паровых котлов; для футеровки газогенераторов и в ряде других отраслей* промышленности.

Огнеупорные материалы характеризуются следующими важнейшими свойствами:

1. Огнеупорностью, зависящей почти исключительно от химико-минералогического состава сырья, из которого они изготовлены.

2. Шлакоустойчивостью, т. е. способностью противостоять воздействию расплавленных шлаков, золы, расплавленных металлов, стекла и других материалов, соприкасающихся с огнеупором в процессе службы. На химическую стойкость (шлакоустойчивость) большое влияние оказывает также и пористость материала, т. е. чем выше пористость, тем ниже его химическая стойкость.

3. Строительной прочностью при высоких температурах, которая у большинства огнеупоров с повышением температуры сверх определенной резко падает. Существующий метод определения указанной прочности сводится к измерению температуры и характера деформации при заданной нагрузке -2 кГ/см² (в кладке большинства тепловых агрегатов нагрузка нe превышает указанной величины).

Температура деформации материалов под нагрузкой в значительной мере определяется их химико-минералогическим составом¹, вязкостью жидкой фазы, образующейся при плавлении легкоплавких составляющих. Чем больше образуется жидкой фазыи чем меньше ее вязкость, тем. в большей степени снижается температура деформации изделия. На температуры деформации огнеупоров большое влияние оказывает характер строения кристаллической части огнеупора. Тесное взаимное переплетение и сцепление кристаллов основного вещества — образование кристаллического скелета— значительно ослабляет вредное влияние жидкой фазы. Так, например, магнезитовые изделия, содержащие около 90% кристаллов периклаза и 10% маловязкой легкоплавкой жидкой фазы, начинают деформироваться уже при 1500°, в то время как огнеупорность магнезита выше 2300°. Динасовые же изделия, содержащие до 85—90% тесно переплетенных кристаллов тридимита и кристобалита и 15—10% вязкой жидкой фазы, начинают деформироваться под нагрузкой при 1650—1670°, т. е. при температуре, которая всего на 50—70° ниже их огнеупорности.

Указанная характеристика особенно важна для изделий, идущих в кладку сводов и арок пламенного пространства печей и топок, где они испытывают наиболее значительные сжимающие или распорные усилия.

4. Термической стойкостью, т. е. способностью огнеупорного изделия выдерживать без разрушения резкие колебания
температуры.

Термическая стойкость зависит от структуры огнеупорного черепка. Практически установлено, что для каждого данного огнеупора укрупнение зернового состава исходного сырья повышает его термическую стойкость; увеличение размеров изделий и усложнение их формы уменьшают термическую стойкость вследствие

увеличения сдвига слоев относительно друг друга, нагретых до разных температур.

Термическая стойкость особенно важна для огнеупоров, применяемых в кладке периодически действующих тепловых агрегатов, где имеет место резкое колебание температур.

5. Постоянством объема. Продолжительная служба огнеупорного материала при высоких температурах вызывает изменение его фазового состава, перекристаллизацию и дополнительное спекание. Под влиянием этих изменений происходит уменьшение или увеличение объема изделий, т. е. их дополнительная усадка или расширение. Значительное изменение объема огнеупоров в процессе службы приводит к неплотностям кладки и преждевременному ее разрушению. В частности, значительная дополнительная усадка огнеупора приводит к раскрытию швов кладки и в результате этого — к понижению шлакоустойчивости и термической стойкости футеровки, оседанию и даже провисанию сводов.

Небольшое дополнительное расширение огнеупоров может положительно сказаться на стойкости кладки, особенно в сводах; сильное же расширение вызывает вспучивание свода, нарушение геометрической формы и даже обвал свода вследствие больших температурных напряжений.

Разрушение огнеупорной футеровки тепловых агрегатов зависит не только от химической природы самого огнеупорного материала, но и от его структуры: плотности, характера пор и зернистости, а также от воздействия химических реагентов.

Требования, предъявляемые к огнеупорам различными отраслями народного хозяйства, очень разнообразны и специфичны. Поэтому огнеупоры специализируют в зависимости от основных условий службы.

В настоящее время огнеупорная промышленность выпускает большое количество самых разнообразных по составу и физико-химическим свойствам огнеупорных изделий и. материалов, которые по показателям огнеупорности можно разбить на три основные группы:

1) огнеупорные, имеющие огнеупорность в пределах 1580—1770°;

2) высокоогнеупорные, имеющие огнеупорность выше 1770 до
2000° включительно;

3) материалы высшей огнеупорности — более 2000°, используемые при воздействии особо высоких температур.

Наиболее универсальной классификацией является деление огнеупоров по химико-минералогическому составу (ГОСТ 4385—48).

ДИНАСОВЫЕ ОГНЕУПОРЫ

Динасом называют огнеупорные изделия, содержащие не менее 93% SiCb и обожженные при таких температурах, что содержащийся в них, в виде кварца кремнезем в большей своей части перекристаллизовывается в тридимит и кристобалит.

Для динаса характерными особенностями является дополнительное увеличение в объеме при нагреве вместо дополнительной усадки, типичной для других типов огнеупоров.

Динас отличается значительной устойчивостью по отношению к кислым шлакам. Основные шлаки, зола топлива и окислы металлов разъедают динас, образуя легкоплавкие силикаты.

Огнеупорность динаса колеблется в пределах 1670—1730°. Характерной и ценной особенностью динаса является высокая температура начала его деформации под нагрузкой, близкая к огнеупорности, что можно объяснить наличием в динасе кристаллического сростка.

Основным недостатком динаса является низкая термическая стойкость при температурах ниже 700°. При быстром нагревании или быстром охлаждении в интервале 100—700° динас теряет прочность, растрескивается и разрушается.

Применяют динас главным образом для кладки сводов и стен кислых мартеновских печей, насадок регенераторов, для сводов стекловаренных, коксовых печей; реже —для внутренней футеровки туннельных печей и электропечей.

Основным сырьем для производства динаса являются цементные и кристаллические кварциты, а также песчаники содержащие Si0₂ от 96 до 98,5%, Al₂O₃ + TiO₂ не более 2% и СаО не более 1%.

Исследованиями последних лет доказана возможность использования в качестве добавок к динасовой шихте чистых кварцевых песков, маршалита, а также молотого динасового боя с величиной зерна менее 3 шл. Назначение динасового боя — уменьшить вовремя обжига рост изделий и, следовательно, ослабить возникающие при этом напряжения.

Наиболее важным техническим свойством кварцитов является их способность при обжиге перерождаться в другие кристаллографические формы.

По этому признаку, согласно классификации Г. В. Куколева, различают четыре основные группы (характеризуемые удельным весом и пористостью после пробного обжига при 1400° с выдержкой в течение часа):

I) весьма медленно перерождающиеся крупнокристаллические кварциты —с удельным весом выше 2,5 и пористостью до 4%;

2) кварциты с замедленным перерождением — с удельным весом от 2,45 до 2,5;

3) кварциты со средней скоростью перерождения — с удельным
весом от 2,4 до 2,45;

4) быстро перерождающиеся цементные кварциты — с удельным весом ниже 2,4.

Таб. 1.2.1 Физические показатели и химический состав динаса

Показатели	Динас особого назначения	Класс I	Класс II
Содержание в % : SiO₂не менее А1₂О₃не более CaO₃не более Огнеупорность в град. не ниже Температура начала деформации под нагрузкой 2 кГ/ см²в град не менее Удельный вес в г/ см³ не более Пористость (кажущаяся) в % не более Предел прочности при сжатии в кГ/ см²не менее	94,5 1,5 2,8 2,36	94,5 1,5 -- 2,38	не нормируется то же 2,4 (для одного образца из трех допускается 2,42) (для одного образца из трех допускается 150 )

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проанализировав технологический процесс производства динасовой огнеупорной керамики можно сделать вывод о необходимости реорганизации данного производства в следующих направлениях:

1. увеличение мощности предприятий, что позволит повысить уровень механизации и соответственно уменьшить трудозатраты и себестоимость продукции, снизить расход энергоресурсов, а также цеховые и общезаводские затраты, полнее использовать достижения научно-технического прогресса;

2. совершенствование технологи производства керамических материалов и изделий за счет внедрения малоотходных , безотходных и энергосберегающих процессов, использования маш9ин и агрегатов большой единичной мощности и производительности. Благоприятно совершенствование технологии обогащения и переработки сырья, сушки и обжига керамики, разработка эффективных режимов прессования, сушки и обжига изделий;

3. снижение материалоемкости производства на базе широкого использования местного и попутного добываемого сырья, вторичногосырья и отходов промышленности (побочных продуктов)—шлаков, зол, нефелина, гранитных отсевов, отходов химического производства и др.

Перевод керамической промышленности на более эффективные виды топлива, в частности на нефтяное топливо и природный газ, позволит снизить удельный расход топлива, его потери при транспортировании и сжигании, улучшить условия труда, создать условия для автоматического регулирования тепловых процессов

4. комплексная механизация и автоматизация производственных процессов с применением высокопроизводительного оборудования (прессов высокого давления, модернизированных туннельных сушил и т. п.); модернизация оборудования, замена малопроизводительных машин периодического действия машинами непрерывного действия, создание автоматических линий.