Файл: Описание технологического процесса.docx

Оглавление

Введение

В курсовой работе рассматривается автоматизация технологического процесса туннельной печи обжига труб. Актуальность темы связана с тем, что современный технологический процесс производства керамических труб отличается высокой степенью сложности, изготовление которого включает один из наиболее ответственных и трудоемких этапов – обжиг труб. Для осуществления технологических процессов обжига требуется постоянный контроль температуры и давления в каждой зоне печи и воздуховода. С качеством продукции коррелируют значения температур и давления. Эти значений могут меняться в зависимости от климатических условий или других факторов. В связи с этим, существует необходимость оперативного контроля указанных параметров и анализ их величин за предыдущее время, во время которого осуществляется процесс. Эти задачи решаются посредством современного оборудования и автоматики.

Целью курсовой работы является создание автоматизированной системы технологического процесса туннельной печи обжига труб, согласно техническому заданию.

1.Описание технологического процесса

Существует два метода приготовления формовочной массы – пластический и полусухой. Наибольшей эффективностью отличается первый способ, поскольку рабочая смесь получается однородной.

Это объясняется точным дозированием

---

, а также тщательным смешиванием исходных компонентов.

Достигается это благодаря тщательному перемешиванию идозированию составляющих. Глину перед смешиванием предварительно измельчают в специальном устройстве с зубчатыми вальцами. После этого глину сушат, пока значение ее влажности не станет равным 9-11%. Очистка глины от металлических включений и разделение ее на фракции осуществляется с использованием ситовидного приспособления.

Определенную форму труба получает после прохождения через шнековый вакуумный пресс. Далее трубу снова сушат, на что уходит около двух суток. После этого она подвергается снятию фасок, накатке нарезок, маркировке, а также сглаживанию торцов. За счет обработки керамической трубы глазурью достигается повышение химической стойкости, а также уменьшение сопротивления воде.

Изготавливаются керамические трубы из сырьевой и шамотной глины, а глазурь – это смесь суглинка, глины, кварца, доломита и полевого шпата, а иногда – окислов металлов (для цвета). Уплотняется глина при помощи пресса, воздух же удаляется в вакуумной камере. Через кольцевой зазорпрессующий штамп вначале экструдирует раструб, а затем и трубу, эта операция полностью автоматизирована. Просушивание готовых труб производится в сушильных камерах с температурой около 80°, где и выводится та вода, которая была использована для формования.

В результате этой операции труба из пластичного переходит в жесткое состояние. Глазурь на нее наносится либо в процессе экструзии, либо после сушки путем погружения в глазурованную суспензию. При последующем обжиге либо в туннельной, либо в периодической печи при температуре, поднимающейся до 1250°, получается материал, состоящий из стекла и муллита.

Полученный таким образом материал химически устойчив, механически прочен, тверд и непроницаем. А поскольку глазурь изготовляется из тех же материалов, то и ее отслаивание практически невозможно, так как она спекается с телом труб в момент их обжига. Процесс глазирования не несет в себе защиту труб и не повышает их непроницаемость, он просто максимально убирает их шероховатость.

1.1 Общая технологическая схема изготовления керамических изделий

---

Несмотря на широкий ассортимент керамических изделий, основные этапы изготовления этих изделий одинаковые:

• 
  добыча сырьевых компонентов в карьере;
  
• 
  подготовка сырьевой массы (дробление, помол, добавки, увлажнение);
  
• 
  формование изделий (сырец);
  
• 
  сушка;
  
• 
  обжиг;
  
• 
  складирование.
  

Переработку сырьевой массы и формовку изделий в соответствии со свойствами исходного сырья и вида конечных изделий выполняют способами:

• 
  пластичным;
  
• 
  полусухим;
  
• 
  шликерным (мокрым).
  

Шликерный способ предусматривает помол измельченных материалов в водной среде с последующим формованием из шликера изделий методом литья в гипсовых формах. .
Шликерный способ применяется, когда изделия изготавливаются из многокомпонентной массы, состоящей из неоднородных и трудноспекающихся глин и добавок, и когда требуется подготовить массу для изготовления керамических изделий сложной формы методом литья.

Трубы, предназначенные для обжига, укладываются на вагонетки.

Для того чтобы избежать нежелательной деформации обжигаемых изделий, их укладывают на вагонетки высотой не более одного метра.

Во время процесса обжига вагонетки через определенные промежутки времени, непрерывно, друг за другом, перемещаются в туннельной печи. В течение этого времени происходит равномерный прогрев труб за счет нагретого воздуха, потом выполняется непосредственный обжиг изделий, а в завершающей стадии осуществляется постепенное охлаждение обжигаемой продукции, находящейся в вагонетках. На протяжении всех стадий обработки труб, при помощи термопар, контролируется температура в каждой зоне туннельной печи. При её падении ниже допустимой нормы, на соответствующую горелку подаётся больше топлива, а также увеличивается подача

---

воздуха на горение.

Воздух в печи поступает по рециркуляционным каналам, так называемым воздуховодам, которые расположены вдоль туннельной печи, а также нагревается и охлаждается с помощью вентиляторов и дымососов. Такие воз духоводы в полной мере обеспечивают подачу прогретого воздуха в зону прогрева и зону обжига туннельной печи. А при помощи вентиляторов холодный воздух попадает в зону охлаждения. Излишки воздуха и продукты горения отсасываются посредством дымососов в сушильные камеры.

---

2.Функциональная схема автоматизации

Технический документ, определяющий функционально-блочную структуру отдельных узлов автоматического управления, контроля и регулирования технологического процесса, называется функциональной схемой автоматизации. На функциональной схеме показывается система автоматического контроля, дистанционного управления, сигнализации, регулирования.

Все элементы систем управления приведены в виде простых, условных изображений и объединяются в единую систему линиями функциональной связи. Функциональная схема автоматического контроля и управления с одержит простое изображение технологической схемы автоматизируемого процесса. Устройства на схеме изображаются в виде условных изображений.

В ходе разработки функциональной схемы автоматизации технологического процесса решены следующие задачи:

• 
  получение первичной информации о состоянии технологического процесса и оборудования;
  
• 
  непосредственное воздействия на технологический процесс для управления им и стабилизации технологических параметров процесса;
  
• 
  контроль и запись технологических параметров процессов и состояния технологического оборудования.
  
• 
  В соответствии с заданием разработана функциональная схема автоматизации:
  
• 
  по ГОСТ 21.408-13 «Автоматизация технологических процессов. Обозначения условные приборов и средств автоматизации в схемах» и ГОС Т 21.208-13 «Система проектной документации для строительства. Правила выполнения рабочей документации автоматизации технологических процессов. Функциональная схема автоматизации выполнена согласно требованиям ГОСТ 21.408–13.
  

---