Рассмотрена теория автоматического регулирования влажности формовочной смеси по двухступенчатой и одноступенчатой схемам, на основе которой выбран оптимальный вариант системы регулирования влажности.
Описаны конструкция и действие модульного многодвигательного манипулятора для автоматического измерения и регулирования влажности смеси при производстве керамического кирпича.
Разработан алгоритм функционирования манипулятора, на основе которого составлены принципиальная схема и программное обеспечение микропроцессорного управления исполнительными органами автомата. Выбранное аппаратное исполнение системы управления отвечает современному уровню развития микроэлектроники.
Перед промышленностью по производству стеновых строительных материалов на протяжении всего ее развития стояли три основные задачи: увеличение объема выпуска продукции, улучшение ее качества и повышение производительности труда. Эти же задачи стоят и поныне, однако их относительные значимости изменились. В первые послевоенные годы увеличение выпуска кирпича представляло одну из главных задач, потому что тогда кирпич был, пожалуй, единым стеновым материалом для массового строительства. Его доля в общем балансе стеновых материалов тех лет превышала 80% и объем его выпуска в большинстве лимитировал объем капитального строительства. Со временем это положение изменилось: с развитием производства строительных элементов из сборного железобетона часть керамического кирпича в общем балансе стеновых материалов значительно снизилась.
Бесконтрольность и невыдержанность оптимальных параметров производства на каком-либо технологическом участке ведет к снижению качества продукции. Если проанализировать состояние заводов, производящих керамические материалы, то на многих из них встречаются или грубые нарушения технологии, или отсутствие нового оборудования либо работа на застарелом.
Производство строительных материалов, в том числе – керамических стеновых материалов, относится к материально- и энергоемким отраслям. Понятно, какое важное значение имеет экономное расходование всех видов использованного сырья, топлива, электрической и тепловой энергии. От систематического и настойчивого сокращения расходов материальных и энергетических ресурсов на единицу продукции в значительной степени зависит объем производства и основные показатели хозяйственной деятельности предприятия.
Пути рационального использования сырья и топливно–энергетических ресурсов можно объединить в две группы. Пути первой группы - это максимальное сокращение расхода сырья, теплоносителя, более полная утилизация тепла отходящих газов, упорядочение учета и сбережения сырья, твердого топлива, максимальное использование теплотворных свойств, выдерживание требований к качеству угля. Реализация этой группы мероприятий позволяет сократить расходы сырья и топлива приблизительно на 5…6% и не требует ощутимых капиталовложений. К другой группе принадлежат совершенство технологий, модернизация оборудования, применение автоматизированных систем управления технологическими процессами, а также разработка прогрессивных безотходных энергосберегающих технологий, что позволяет максимально использовать вторичные топливно-энергетические ресурсы и отходы промышленности. Осуществление этих мер требует ощутимых капиталовложений на строительство новых комплексно механизированных и автоматизированных линий, замены основного оборудования и выполнения значительного объема строительно-монтажных работ.
Предприятия угольной промышленности и электростанции направляют ежегодно в отвалы около 60 млн т золы и 80 млн т отходов углеобогащения. Отходы содержат от 2 до 25% остаточного топлива при использовании их в качестве компонентов шихты или основного сырья в производстве керамических стеновых материалов. При этом обжиг материалов осуществляется частично или полностью за счет топлива отходов /1/. Важный резерв экономии топлива – использование в качестве корректирующих добавок к сырью местных отходов и, в первую очередь, - отходов добычи, обогащения и сжигания угля (золы, шлаков). Важное направление экономии топлива – перевод производства стеновой керамики на выпуск пустотелых изделий, что позволяет одновременно снизить материалоемкость продукции. Производство пустотелого кирпича и керамических камней обеспечивает снижение расхода топлива на 10..20%. При этом расход топлива зависит от показателя пустотелости изделий: при ее увеличении долевой расход топлива пропорционально снижается (в среднем на 5…6% на каждые 10% пустотелости).
Рациональное использование технологичного топлива в производстве стеновой керамики в значительной мере связано с интенсификацией процессов горения топлива путем увеличения газопроникновения к активной поверхности сырца, а также регулирования внутренних процессов в минеральной части материала, катализирующих горение угля. Таким образом, основными причинами превышения расхода топлива являются несовершенство режимов сушки, обжига и конструкций тепловых агрегатов, частичные потери тепла с химическим недообжигом и летучей частью низкосортного угля, поставляемого кирпичным заводам, отсутствие на многих предприятиях утилизации тепла, отработанных дымовых газов для сушки изделий в сушилках, выпуск полнотелого или пустотелого кирпича с малой пустотностью, несовершенство процесса транспортирования кирпича от пресса к манипулятору, недостаточно полное использование местных видов топлива и топливных отходов.
Таким образом, можно отметить, что рациональное использование сырьевых и топливно-энергетических ресурсов в производстве стеновой керамики тесно связано с усовершенствованием технологии транспортирования сырца и техника его термообработки. Данная магистерская работа посвящена повышению качества и производительности выработки керамического кирпича путем более точного поддержания требуемой влажности формовочной смеси с помощью автоматического регулятора влажности. Разработки базируются на использовании теоретических предпосылок автора и современных средств измерения и регулирования с применением микропроцессорной техники.