Управление процессами формования глиносодержащих композиций
|
ВВЕДЕНИЕ................................................................................................................ 12
1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР .................................................................................... 13
1.1 Характеристика глинистого сырья.................................................................... 13
1.2 Технологические свойства глин ........................................................................ 21
1.3 Классификация форм воды в глинах................................................................. 31
1.4 Поведение пластичных глин при формовании ................................................ 36
2 ОБЪЕКТ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.......................................................... 49
2.1 Объект исследования .......................................................................................... 49
2.2 Методы исследования......................................................................................... 50
3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ...................................................................... 57
3.1 Анализ сырьевых материалов............................................................................ 57
3.2 Оптимизация формовочной влажности ............................................................ 60
3.3 Влияние суперпластификаторов на технологические свойства глин............ 62
4 ФИНАНСОВЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ, РЕСУРСОЭФФЕКТИВНОСТЬ И
РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ......................................................................................... 65
4.1 Предпроектный анализ ....................................................................................... 65
4.2 Инициация проекта ............................................................................................. 72
4.3 Планирование управления научно-техническим исследованием.................. 74
4.4 Определение социальной и сравнительной эффективности исследования.. 84
5 СОЦИАЛЬНАЯ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ.............................................................. 86
5.1 Анализ выявленных вредных факторов проектируемой производственной
среды........................................................................................................................... 86
5.2 Анализ выявленных опасных факторов проектируемой производственной
среды........................................................................................................................... 95
5.3 Охрана окружающей среды ............................................................................. 100
5.4 Защита в чрезвычайных случаях ..................................................................... 101
5.5 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности ........... 102
ВЫВОДЫ................................................................................................................. 103
СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ СТУДЕНТА............................................................... 105
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ ............................................. 106
1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР .................................................................................... 13
1.1 Характеристика глинистого сырья.................................................................... 13
1.2 Технологические свойства глин ........................................................................ 21
1.3 Классификация форм воды в глинах................................................................. 31
1.4 Поведение пластичных глин при формовании ................................................ 36
2 ОБЪЕКТ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.......................................................... 49
2.1 Объект исследования .......................................................................................... 49
2.2 Методы исследования......................................................................................... 50
3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ...................................................................... 57
3.1 Анализ сырьевых материалов............................................................................ 57
3.2 Оптимизация формовочной влажности ............................................................ 60
3.3 Влияние суперпластификаторов на технологические свойства глин............ 62
4 ФИНАНСОВЫЙ МЕНЕДЖМЕНТ, РЕСУРСОЭФФЕКТИВНОСТЬ И
РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ......................................................................................... 65
4.1 Предпроектный анализ ....................................................................................... 65
4.2 Инициация проекта ............................................................................................. 72
4.3 Планирование управления научно-техническим исследованием.................. 74
4.4 Определение социальной и сравнительной эффективности исследования.. 84
5 СОЦИАЛЬНАЯ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ.............................................................. 86
5.1 Анализ выявленных вредных факторов проектируемой производственной
среды........................................................................................................................... 86
5.2 Анализ выявленных опасных факторов проектируемой производственной
среды........................................................................................................................... 95
5.3 Охрана окружающей среды ............................................................................. 100
5.4 Защита в чрезвычайных случаях ..................................................................... 101
5.5 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности ........... 102
ВЫВОДЫ................................................................................................................. 103
СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ СТУДЕНТА............................................................... 105
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ ............................................. 106
Объектом исследования являются технологические процессы,
реализованные в участке формования на кирпичных предприятиях
Новосибирской области – ЗАО «ЧЗСМ» и ЗАО «Кирпичный завод Маслянино».
Цель работы: Оптимизация процесса формования на данных
предприятиях с целью получения марочного кирпича.
Для достижения цели необходимо решить следующие задачи:
– исследование свойств глинистого сырья;
– оптимизация параметров формования;
–исследования влияния суперпластификатора на технологические
свойства данных глин.
Исследованы свойства сырья используемых на вышеуказанных
предприятиях. Установлено влияния формовочной влажности на прочность
сырца. Предприятиям было сделано рекомендации о формовании при
пониженной влажности. В результате прочность готового изделия достигло
М150. Также установлено влияние суперпластификатора на свойства глины
Черепановского месторождения. Предложено методика оценки эффективности
использования суперпластификатора по изменению наименьшей капиллярной
влажности и числа пластичности.
Основные результаты исследования обсуждались на международной
научно-практической конференции студентов и молодых ученых «Химия и
химическая технология» (г. Томск, 2016), на научном симпозиуме студентов и
молодых ученых имени академика М.А. Усова «Проблемы геологии и освоения
недр» (ТПУ, 2016)
ВВЕДЕНИЕ
Глина является основным сырьем в производстве керамических изделий.
Состояние отечественной базы керамического сырья характеризуется
истощением запасов качественных глин, что обусловливает вынужденное
применение низкокачественных глин и суглинков при производстве стеновых
керамических материалов. Глинистое сырье юго-востока Новосибирской
области характеризуется как тощие глины и суглинки. Главной проблемой
кирпичных заводов, работающих на базе местного сырья является низкая
марочность выпускаемой продукции. Поэтому целью исследований,
выполняемых на кафедре ТСН, является разработка технологических решений,
способствующих повышению качества керамических стеновых изделий из
низкокачественного местного сырья.
Получение керамических изделий высокого качества на основе наиболее
широко распространенного метода – пластического формования, требует
оптимизации параметров формования и направленного регулирования свойств
глинистого сырья за счет применения эффективных корректирующих добавок с
целью придания массе необходимой формуемости при изготовлении изделия и
механической прочности, достаточной для дальнейших операций с
отформованным изделием.
На стадии формовании закладывается важнейшие свойства,
обеспечивающие прочность керамического изделия. По результатам изучения
процесса формования и явлений, происходящих при формовании, можно
обеспечить высокую прочность сырца, следовательно, высокую прочность
готовых изделий. При использовании пластифицирующих добавок важно знать
природу действия этих добавок на технологические свойства глин. Следует
отметить, что до сих пор нет объективной методики оценки эффективности
пластификаторов.
реализованные в участке формования на кирпичных предприятиях
Новосибирской области – ЗАО «ЧЗСМ» и ЗАО «Кирпичный завод Маслянино».
Цель работы: Оптимизация процесса формования на данных
предприятиях с целью получения марочного кирпича.
Для достижения цели необходимо решить следующие задачи:
– исследование свойств глинистого сырья;
– оптимизация параметров формования;
–исследования влияния суперпластификатора на технологические
свойства данных глин.
Исследованы свойства сырья используемых на вышеуказанных
предприятиях. Установлено влияния формовочной влажности на прочность
сырца. Предприятиям было сделано рекомендации о формовании при
пониженной влажности. В результате прочность готового изделия достигло
М150. Также установлено влияние суперпластификатора на свойства глины
Черепановского месторождения. Предложено методика оценки эффективности
использования суперпластификатора по изменению наименьшей капиллярной
влажности и числа пластичности.
Основные результаты исследования обсуждались на международной
научно-практической конференции студентов и молодых ученых «Химия и
химическая технология» (г. Томск, 2016), на научном симпозиуме студентов и
молодых ученых имени академика М.А. Усова «Проблемы геологии и освоения
недр» (ТПУ, 2016)
ВВЕДЕНИЕ
Глина является основным сырьем в производстве керамических изделий.
Состояние отечественной базы керамического сырья характеризуется
истощением запасов качественных глин, что обусловливает вынужденное
применение низкокачественных глин и суглинков при производстве стеновых
керамических материалов. Глинистое сырье юго-востока Новосибирской
области характеризуется как тощие глины и суглинки. Главной проблемой
кирпичных заводов, работающих на базе местного сырья является низкая
марочность выпускаемой продукции. Поэтому целью исследований,
выполняемых на кафедре ТСН, является разработка технологических решений,
способствующих повышению качества керамических стеновых изделий из
низкокачественного местного сырья.
Получение керамических изделий высокого качества на основе наиболее
широко распространенного метода – пластического формования, требует
оптимизации параметров формования и направленного регулирования свойств
глинистого сырья за счет применения эффективных корректирующих добавок с
целью придания массе необходимой формуемости при изготовлении изделия и
механической прочности, достаточной для дальнейших операций с
отформованным изделием.
На стадии формовании закладывается важнейшие свойства,
обеспечивающие прочность керамического изделия. По результатам изучения
процесса формования и явлений, происходящих при формовании, можно
обеспечить высокую прочность сырца, следовательно, высокую прочность
готовых изделий. При использовании пластифицирующих добавок важно знать
природу действия этих добавок на технологические свойства глин. Следует
отметить, что до сих пор нет объективной методики оценки эффективности
пластификаторов.
1. Определены потенциальные потребители результатов исследования
– кирпичные заводы Сибирского региона. Доля рынка полнотелого кирпича
составляет 46%;
2. проанализировано конкурентные решения - результат исследовании
является менее энергоемким и имеет меньшие материальные затраты по
сравнению с конкурентами, следовательно, цена ниже;
3. проведен SWOT-анализ - продвижению проекта способствуют
наличие устойчивого спроса на продукт, в связи с низкой стоимостью
производства в сравнении с другими технологиями;
4. определен метод коммерциализации – инжиниринг;
5. планирование выполнения работ (роль участников и календарный
план);
6. сформирован бюджет исследования (зарплаты, сырьевые и
материальные затраты);
7. рассмотрены потенциальные риски – уровень риска определяется как
средний;
8. оценка эффективности исследования.
На основе полученных данным можно утверждать, что данное
исследование является ресурсоэффективным. Результат исследования
предполагает уменьшение сырьевых затрат на единицу полнотелого кирпича и
вовлечение в производства некачественных сырьевых материалов.
– кирпичные заводы Сибирского региона. Доля рынка полнотелого кирпича
составляет 46%;
2. проанализировано конкурентные решения - результат исследовании
является менее энергоемким и имеет меньшие материальные затраты по
сравнению с конкурентами, следовательно, цена ниже;
3. проведен SWOT-анализ - продвижению проекта способствуют
наличие устойчивого спроса на продукт, в связи с низкой стоимостью
производства в сравнении с другими технологиями;
4. определен метод коммерциализации – инжиниринг;
5. планирование выполнения работ (роль участников и календарный
план);
6. сформирован бюджет исследования (зарплаты, сырьевые и
материальные затраты);
7. рассмотрены потенциальные риски – уровень риска определяется как
средний;
8. оценка эффективности исследования.
На основе полученных данным можно утверждать, что данное
исследование является ресурсоэффективным. Результат исследования
предполагает уменьшение сырьевых затрат на единицу полнотелого кирпича и
вовлечение в производства некачественных сырьевых материалов.