5. Технологические расчеты.

5.1.1. Расчет расхода глинистого сырья и добавок в м³ на 1000 шт. усл. кирпича.

,

где – 1,95 м³ объем 1000 шт. полнотелого условного кирпича;

К_у – коэффициент уплотнения который равен 1,4 для пластического формования;

P – объем пустот в долях единицы;

d₀ – общая объемная усадка кирпича в долях единицы

,

где – d_л- линейная усадка при пластическом формовании 5-6%

5.1.2.Расход компонентов шихты в разрыхленном состоянии в м³ на 1000 шт. усл. кирпича.

Таблица 11 Расход компонентов шихты на 1000 шт. усл. кирп.

Состав шихты	Объемные %	Доли единицы, N
Глина	82	0,82
Топливосодержащая добавка	18	0,18

Масса 1000 шт. отформованного сырца кг.

,где – -плотность черепка (1898 кг/м³ для температуры обжига 1000^оС)

W_ф – формовочная влажность (ориентировочно 18%)

Таблица 12 Расчет потерь при прокаливании

Состав шихты	Расчет в долях единицы	Частные потери при прокаливании, %
Глина	0,82*6,24	5,12
Топливосодержащая добавка	0,18*30	5,4
Зольность топливосодержащей добавки 70%	(100-70)=30 % п.п.п.	Суммарные потери =10,52

Плотность шихты кг.

,

5.2.Расчет топливосодержащей добавки для 1000 шт. усл. кирпича.

5.2.1.Определяем количество условного топлива содержащегося в рассчитанном количестве топливосодержащих добавок вводимых в состав шихты, в кг усл. топл.

где – А-количество условного топлива;

x_сух- содержание сухих топливосодержащей добавки;

- теплотворная способность топливосодержащей добавки;

к- коэффициент полезного использования тепла отходов который зависит от конкретных условий обжига конструкции печи и типа отходов условно принимаем к=0,7

29300- теплотворная способность условного топлива кДж/кг

,

где – А- зольность топливосодержащей добавки.

Так как количество условного топлива не превышает 130 кг (максимальное количество топлива, которое мы можем запрессовать), следовательно перерасчет мы не делаем.

5.2.2.Определяем допустимое количество влажной топливосодержащей добавки.

,

где W_т.д.- влажность топливосодержащей добавки принимаем 12% с учетом подсушки в сушильном барабане.

5.2.3.Определяем объем топливосодержащей добавки в разрыхленном состоянии

5.2.4.Определяем процентное соотношние топливосодержащей добавки в шихте.

.

Ввиду того, что количество добавок по объему(19,38%) больше, чем рассчитанное количество добавок (18%),следовательно мы не вводим дополнительно добавки(песок, шамот и др.)

5.2.5.Определяем откорректированный состав шихты по объему.

Глина – 82%

Топливосодержащая добавка – 18%

5.3.Расчет количества воды для увлажнения глиномассы с доведением ее до формовочной влажности (18%) на 1000 шт. усл. кирпича.

Определяется разностью между формовочной влажностью глиномассы и влажностью компонентов шихты при дозировке.

Состав шихты в долях единицы

Глина – 0,82

Топливосодержащая добавка – 0,18

5.3.1. Расход компонентов шихты на 1000 шт. усл. кирпича.

5.3.2.Определяем количество воды вводимое с глиной

Масса влажной глины в т:

Количество воды в глине м³:

,

где W_к.доб – карьерная влажность добавок.

5.3.3.Определяем количество воды вводимое с топливосодержащей добавкой

.

5.3.4.Всего вводится воды с глиной и топливосодержащей добавкой

Количество воды в шихте формовочной влажности

5.3.6.Количество воды,которое необходимо добавить в глиномассу (или устранить при подсушке)

так как получилось отрицательное значение , то глиномассу необходимо подсушить в начале технологической линии (удалит 78 л избыточной влаги из смеси глинистого сырья и добавок на 1000 шт. усл. кирпича). 5.3.7Определяем до какой влажности необходимо подсушить смесь глины и топливосодержащей добавки, чтобы при увлажнении смеси глиняным шликером 60% влажности добиться формовочной влажности смеси 18%.

Масса влажной смеси глины и топливосодержащей добавки:

Общее количество воды вводимое с глиной и топливосодержащей добавкой:

Влажность смеси глины и топливосодержащей добавки составляет:

Количество воды оставшееся в смеси после удаления лишней влаги при подсушке в сушильном барабане:

Определяем влажность подсушенной смеси:

5.4. Расчет расхода условного топлива на сушку и обжиг 1000 шт. усл. кирпича.

Исходные данные

1. Масса пустотелого кирпича:

2. Пустотность кирпича – 29%

Количество условного топлива на сушку и обжиг 1000 шт. усл. кирпича изменяется в зависимости от содержания CaO + MgO в сырье, и от содержания Al₂ O₃, а также от количества влаги, удаляемой при сушке.

3. Содержание карбонатов (CaO + MgO) в исходном сырье – 2,4%.

4. Содержание оксида алюминия (Al₂O₃) – 13,67%

5. Количество влаги, удаляемой из каждого изделия при сушке ;

,

где – масса удаляемой воды из каждого изделия при сушке; m_в – масса воды остающейся в изделиях после сушки;W_ост – влага остающаяся в сырце после сушки (для изделий с не высокой пустотностью составляет около 4%).

6. Тип сушилки – туннельная.

7. Технологическое топливо – газ.

5.4.1.Расход условного топлива на обжиг 1000 шт. кирпича без учета дополнительных затрат тепла на:

• повышенное содержание карбонатов;

• повышенное содержание оксида алюминия;

G₁=70*2,62=183,4 кг у. т./1000 шт.,

где 70 – удельный расход условного топлива на обжиг 1 шт. готовой продукции в туннельной печи с учетом полной утилизации тепла на сушку при содержании в шихте CaO + MgO – 4% и Al₂O₃ – 12%.

В случае превышения или уменьшения этих оксидов в шихте следует на каждый процент изменения указанных оксидов увеличивать или уменьшать расход условного топлива (для CaO + MgO – 1,3 кг/т; для Al₂O₃ – 1,0 кг/т).

Дополнительный расход условного топлива на обжиг в связи с повышенным содержанием карбонатов: G₂=1,3*(4-2,4)*2,62=5,47 кг у.т./1000.

Дополнительный расход условного топлива на обжиг в связи с повышенным содержанием оксида алюминия: G₂=1*(13,6-12)*2,62=4,2 кг у.т./1000 шт.

Суммарный расход условного топлива на обжиг изделий:

G_об= G₁ +G₂+ G₃ – G_{топ. доб.}; 183,4+5,47+4,2-50,45 = 142,62 кг у.т./1000 шт.

С учетом ввода топливосодержащих добавок (G_{топ. доб.} – количество усл.

топл., вводимого с топливосодержащими добавками 1 тыс. керамического кирпича )

Количества тепла утилизированного из зоны охлаждения печи на нужды сушки:

G_ут=20* G_изд* 0,9,

где 20 кг ут. т.(586600 кДж) – необходимо утилизировать из зоны охлаждения туннельной печи для сушки изделий на каждую тонну готовой продукции.

0,9 – коэффициент, учитывающий потери тепла при транспортировании.

G_ут.= 20*2,62*0,9 = 47,2 кг у.т. /1000 шт

5.4.2.Расчетный расход условного топлива на сушку кирпича – сырца:

G_с= 5447*0,5*1000/29330 = 93 кг у. т./1000 шт,

где: 5447 – ориентировочный расход тепла на испарение 1 кг влаги при сушке сырца

(При пластическом способе формования – 5028 … 5866 кДж/кг;

при жестком способе формования – 6285 … 7123 кДж/кг;

при полусухом прессовании – 7542 … 8380 кДж/кг).

При сушке сырца в камерных сушилах расход теплоты увеличивается на 20-25%.

Дополнительное тепло в пересчете на условное топливо, которое требуется получить от теплогенераторов или паровых калориферов.

G_доп. = G_c – G_ут, G_доп. = 93 – 47,2 = 45,7 кг у.т./1000 шт.

Итоговый расход условного топлива на сушку и обжиг кирпича с учетом топлива, вводимого с топливосодержащими добавками

G_ит = G_об + G_доп, G_ит = 193,1 + 45,7 = 238,7 кг усл.т./1000 шт.

5.5. Расчет размеров выходного отверстия мундштука

где – ширина или длина выходного отверстия мундштука;

–ширина или длина обоженного изделия;

–общая линейная усадка;

–упругое расширение сформованного изделия (1 мм).

;

.