KELLER Home » ICS » Комплексные заводы » Завод «Магма Керамик» в Мордовии

Новый кирпичный завод „STOLZ“ в селе Дубенки

 

Один из самых современнейших заводов компании KELLER на территории России

Благодаря инжинирингу и оборудованию четырех имеющих давнюю традицию брендов morando, Rieter, novoceric и KELLER ICS в 2014 г. удалось запустить комплексную производственную линию, которая обеспечивает выпуск высококачественных керамических изделий, удовлетворяющих требования ГОСТа 530-2012 и ГОСТа 32311-2012.
На производственной площади ок. 35 000 м² выпускается 42,3 млн. шт. высококачественного лицевого кирпича условного формата в год. Полностью автоматизированная производственная линия позволяет изготовление широкой гаммы керамических строительных материалов разнообразных форматов разного цвета и поверхностного рельефа, среди которых не только тротуарный клинкер, но также уникальные продукты, подвергнутые «флеш-обжигу». Многообразие архитектурных решений в сочетании с различными технологиями обжига кирпича открывает потенциальным потребителям новые горизонты для отделки фасадных поверхностей и кладки тротуарного клинкера. 10 июля 2014 года в республике Мордовия в 600 км юго-восточнее Москвы на территории бывшего старого завода  состоялось торжественное открытие нового завода ООО «Дубенский кирпичный завод», одного из самых современнейших и самых гибких кирпичных заводов не только в республике Мордовия, но и во всей Российской Федерации. Реализация продукции осуществляется под торговой маркой «STOLZ».

Индивидуально проектированная установка загрузки глинохранилища

Закрытое, полностью автоматизированное глинохранилище обеспечивает бесперебойное производство в зимний период. С помощью ковшового погрузчика местное глиняное сырьё и разные сорта привозной глины подаются с профессионально заложенного конуса крытого ящичного питателя, расположенного снаружи. Внутри питатель обработан специальным покрытием против прилипания материала. В питателе сырьё частично измельчается двумя механическими валами со специальными билами. Кроме того, этот питатель служит для равномерной подачи глины на расположенный за ним ленточный транспортёр. Валковая дробилка WB 46/100 обеспечивает предварительное измельчение сырья. Не подлежащий измельчению материал, например, большие камни, глыбы смёрзшегося материала или крупнокусковые загрязнения, отсортировываются. Глинохранилище оптимального размера состоит из восьми отсеков общей площадью ок. 2 600 м². Загрузка глинохранилища предварительно измельчённым материалом осуществляется в полностью автоматическом режиме. Сырьё подаётся в цех на загрузочном транспортёре и перемещается дальше по центральному ленточному транспортёру, расположенному под сводом цеха. На этом ленточном транспортёре материал поступает к загружаемому отсеку и  передаётся на один из двух реверсивных участков транспортёра, оптимально заполняющих отсек. Все компоненты инновативной транспортной техники разработаны и изготовлены в виде модульной конструкции.

Высокоэффективное отделение массоподготовки и формования

Посредством ковшовых погрузчиков сырьевой материал транспортируется к трем ящичным питателям и через систему транспортеров подается в отделение массоподготовки. Скорость движения чешуйчатых и резиновых транспортеров регулируется посредством частотного преобразователя. Каждый ящичный питатель оснащен весами-транспортерами, которые позволяют точное дозирование сырьевых материалов и компонентов, регистрируя поток материала, проходящий участок заданной длины. Управляемое частотным преобразователем дозирующее устройство для разгрузки крупногабаритных мешков «биг-бэг» обеспечивает подачу карбоната бария или красящих добавок. Через систему транспортеров взвешенный состав шихты подается на бегунный смеситель RIETER KAF 20/60. С помощью расположенного перед ним металлоискателя и реверсивного транспортера металлические предметы отсортировываются из рабочей массы. В бегунном смесителе с центральной подачей материала происходит предварительное измельчение шихты на внутренних бегунах, представляющих собой сплошные плиты. Затем скребки подают сырьевой материал на внешнюю рабочую поверхность, состоящую из перфорированных плит, где шихта под воздействием резки и давления продавливается через ячейки на вращающуюся в противоположном направлении, установленную под смесителем собирательную тарелку. Смеситель оснащен специальной системой для измерения и регулирования влажности перерабатываемого сырья; она обеспечивает гомогенное увлажнение шихты, необходимое для дальнейшей переработки рабочей смеси. На последующем каскаде вальцов происходит трехступенчатое измельчение шихты. Первые механические вальцы обеспечивают дробление рабочей смеси при рабочем зазоре прим. 2,0 - 2,4 мм. На вторых механических вальцах происходит повторное измельчение потока материала с зазором ок. 1,0 - 1,2 мм перед тем, как гидравлические вальцы тонкого помола обеспечивают окончательную дисперсность шихты с зазором ок. 0,6 - 0,7 мм. Ворошители типа SYNCHRON, установленные непосредственно перед вальцами, обеспечивают равномерное распределение потока сырья по всей эффективной ширине валков во избежание неравномерного износа бандажей. Все вальцы оснащены автоматическими вальцетокарными станками, которые в зависимости от типа бандажей работают со специальными резцами необходимой твердости. Трубопроводы отделения массоподготовки соединены с центральной пылеулавливающей установкой; вся скопившаяся в фильтре пыль через звездообразный шлюз непрерывно возвращается в поток рабочей смеси на транспортер, расположенный за бегунным смесителем. Таким образом, благодаря ее повторному использованию, обеспечивается постоянная утилизация пыли. Работающая в автоматическом режиме система транспортеров подает подготовленную рабочую смесь в шихтозапасник или непосредственно в ящичный питатель участка формования. В шихтозапаснике рабочая смесь распределяется для промежуточного хранения на четыре отсека и проходит процесс вылеживания, что обеспечивает пластичность и влажность шихты при формовании. Загрузку шихтозапасника производит управляемая компьютером система транспортеров, обеспечивающая качественное перемешивание поступающего в отсеки материла. Продольный экскаватор, управляемый компьютерной системой, осуществляет выгрузку рабочей смеси из шихтозапасника и её подачу на участок формовки. Исходным пунктом отделения формования является ящичный питатель, служащий в качестве буфера между отделениями массоподготовки и формования. Перед формовочными агрегатами установлен металлоискатель для удаления из потока сырья металлических предметов, предотвращающий повреждение оборудования.

Круглый питатель SRB 1900 обеспечивает дозирование, перемешивание и гомогенизацию шихты, равномерное качество перерабатываемого сырья и стабильную производительность. В вертикальном смесителе рабочая смесь при необходимости увлажняется, еще раз подвергается интенсивной гомогенизации, получает необходимую для дальнейшей переработки влажность, продавливается через сетчатые решетки и, подается на экструдер. Регулирование влажности осуществляется в автоматическом режиме с помощью контрольно-измерительной системы посредством измерения давления внутри головки пресса и расхода электроэнергии двухвальным смесителем и шнековым прессом (экструдером). В двухвальном смесителе  шихта еще раз подвергается интенсивному перемешиванию. В вакуумной камере перед подачей на экструдер происходит вакуумирование массы. Глина, поступающая из двухвального смесителя, «кромсается» ротационными ножами и зубчатой гребенкой на мелкие куски, что обеспечивает быстрое и эффективное удаление воздуха. В цилиндре экструдера шихта подвергается сжатию, причем она подается в головку пресса или фильеру (мундштук). В зависимости от выпускаемого формата изделия экструдер оснащен тремя разными головками  с регулируемой снаружи системой тормозов. Фильеры были разработаны с учетом реологических свойств разных рабочих смесей, что позволяет выпускать кирпич с очень гладкой поверхностью и незначительными отклонениями от заданных размеров. При пуске производства и переходе на другой формат неизбежно возникновение отходов, поэтому на линии резки установлен транспортер для автоматического удаления отходов за пределы производственного цеха. Для замены мундштуков и быстроизнашивающихся частей, а также более удобного обслуживания оборудования на участке вакуумного агрегата  Variat SP 560/500 установлен полноповоротный кран на колонне.

Компактность производственной линии – широкий ассортимент продукции

Геометрия заготовок

При проектировании производственной линии была предусмотрена возможность структурной обработки поверхности заготовок нанесением профиля и/или песка на поверхность выходящего из экструдера глиняного бруса с помощью рустикатора, который в случае необходимости его использования легко перемещается по рельсам и и быстро интегрируется в производственную линию. На линии резки осуществляется рез заготовок заданной длины (высоты кирпича) из непрерывного глиняного бруса. Универсальное отрезное устройство воспроизводит прецизионный вертикальный рез облицовочного кирпича, тротуарного клинкера и  поризованных блоков шириной бруса до 600 мм. Координация рабочих циклов стола резчика и режущих струн происходит электронным способом, т.е. посредством синхронизации работы сервопривода, кривошипной передачи и системы управления. Таким образом, система управления может индивидуально воспроизводить оптимальную кривую резки для каждого вида продукции. В зависимости от выпускаемого формата приводы воспроизводят определенный, составленный из разных «точек опоры» профиль, сохраняемый в ПЛК в виде блока данных. При переходе на другой формат соответствующие профили создаются для каждого привода через Profibus. Универсальное отрезное устройство оснащено автоматизированным приспособлением натяжения режущей струны, обеспечивающее  высокую степень безотказности эксплуатации оборудования. При обрыве струны система управления сигнализирует извещение о неполадке, вследствие чего экструдер и оборудование линии резки останавливаются.

Интегрированная система «Старгейт» позволяет снятие четырехсторонней фаски с облицовочного кирпича и тротуарного клинкера разных форматов. Специальный механизм поворачивает поризованные блоки на 90 градусов в направлении перемещения с целью облегчение дальнейших операций и оптимизации процесса сушки.

Автоматизированная транспортировка заготовок и реек

После накапливания на транспортере-группировщике заготовки укладываются на рейки. Горизонтальный цепной конвейер передает загруженные заготовками рейки на поперечный конвейер, на котором накапливается один ярус, состоящий из 14 расположенных друг над другом рядов. Накопительный каркас обеспечивает промежуточное складирование пяти рядов‚ расположенных друг за другом‚  для дальнейшей передачи на транспортную тележку.  Сырые заготовки загружаются в камерную сушилку с помощью передвигающейся по рельсам транспортной тележки с электроприводом. Перемещение транспортной вагонетки в сторону осуществляет электротранспортная платформа‚ передвигающаяся по рельсам. Транспортная тележка, а также платформа обслуживаются водителем. Аналогично выше описанному процессу после сушки тележка разгружает сушильные камеры и подает несущие элементы с высушенными заготовками в накопительный каркас «сухой» стороны. По клиноременному конвейеру  загруженные высушенными заготовками рейки поступают с поперечного транспортера на дальнейшую транспортировку.  Подъемный механизм поднимает заготовки и  посредством двухрядного передающего устройства укладывает их  на ленточный транспортер для транспортировки к участку садки. При производстве блоков загружается только каждый второй ярус сушильной камеры. Лишние рейки автоматически поступают в накопительный каркас. Все оборудование высоко модернизированной производственной линии разработано и изготовлено в виде модульных конструкций.

Оптимальная концепция сушки

Для обеспечения высококачественного процесса сушки и выпуска широкого ассортимента продукции применяется камерная сушилка. Она состоит из 21 отдельно работающих двойных камер‚ которые способствуют обеспечению гибкости при производстве продуктов различных видов и форматов. Технологические параметры каждой двойной камеры регулируются отдельно, поэтому процесс сушки разнообразных изделий происходит индивидуально по оптимальной программе. Таким образом, переналадка производства на другие форматы не оказывает отрицательного влияния на качество высушенного продукта. Такие параметры‚ как например, температура и влажность (климатический режим)‚ регулируются в каждой двойной камере отдельно‚ т.е. они оптимально соответствуют изделиям‚ которые подвергаются сушке.

Работающие отдельно камеры позволяют немедленно опознать и устранить неполадки, возникшие в процессе производства. По этой причине‚ особенно в случаях переработки сложного сырья‚ применение камерной сушилки уменьшает риск в отношении ухудшения качества и сокращения производительности. На транспортной тележке рейки транспортируются в сушильные камеры, где они укладываются на опорные планки. Двойные камеры закрываются воротами в полуавтоматическом режиме после их заполнения. Затем начинается процесс сушки, протекающий по принципу горизонтальной циркуляции воздуха‚ т.е. воздух внутри каждой  камеры циркулирует до тех пор‚ не будет достигнут заданный предел насыщенности воздуха влагой. Только тогда мокрый воздух через вытяжной канал и трубу выбрасывается в атмосферу. Благодаря своей конструкции и оснащению соответствующими контрольно-измерительными приборами камерная сушилка обеспечивает оптимальные климатические условия и точный контроль процесса сушки. Вентилятор нагнетает необходимый для процесса сушки теплый воздух в магистральный воздухопровод, проходящий над сушильными камерами, оснащенный регулирующими подачу воздуха заслонками‚ которые распределяют воздух в каждой сушильной камере. Отвод насыщенного воздуха происходит через каналы‚ соединенные с вытяжной трубой для отвода влажного воздуха. Уровень выброса влажного воздуха в атмосферу расположен на высоте приблизительно 10‚00 м. Осевые вентиляторы, установленные в вытяжной трубе, осуществляют отвод влажного воздуха. В зависимости от выпускаемого продукта нагнетание теплого воздуха или отбор влажного воздуха регулирует электронная система управления рабочим процессом. В целях оптимального использования термической энергии в полной мере  используется отработанное тепло туннельной печи. Каждая двойная камера сушилки оборудована двумя воздушно-циркуляционными установками с четырьмя осевыми вентиляторами‚ которые обеспечивают циркуляцию воздуха по загруженным заготовками стеллажам. Нагрев камер происходит за счет отработанного тепла туннельной печи и посредством газовых горелок. Температура в сушильных камерах составляет максимально 100°C. С целью контроля температуры и регистрации данных в отделных камерах  установлены термочувствительные элементы. Компьютерная система обеспечивает автоматическое управление процессом сушки. Во время загрузки и разгрузки сушильных камер клапаны‚ регулирующие подачу воздуха‚ закрыты и воздуходувки отключены, поступление горячего воздуха в камеры прекращено. Тележка и электротранспортная платформа осуществляют разгрузку сушильных камер.

Полностью автоматизированное садочное устройство с высокоскоростным промышленным роботом

Отдельные приспособления / станции манипулирования заготовками на линии садки, скомпонованной в соответствии с текущим заказом, обеспечивают транспортировку и укладку высушенного кирпича на печные вагонетки по заданной схеме с учетом формата и вида продукта. На участке садки высушенные заготовки, поступающие из камерной сушилки, выравниваются, разворачиваются,  подвергаются удвоению и группируются перед тем, как их снимает оснащенный специальным грейфером высокоскоростной промышленный робот. Непосредственно после укладки высушенных заготовок на двухрядный конвейер «1» упор выпрямляет поступающие ряды кирпича перпендикулярно направлению перемещения. Двухрядный конвейер «2» работает только после перекрытия оптического датчика во избежание возникновения пространства между группами кирпича. Оснащенное счетным приспособлением передаточное устройство снимает со «2» конвейера столько высушенных заготовок, сколько нужно для формирования ряда. Первый ленточный конвейер с последующим рольгангом обеспечивает транспортировку отдельных рядов заготовок через различные операционные участки и передает заново сформированные ряды кирпича на второй ленточный конвейер. В частности, выполняются следующие операции:

·         Первая боковая юстировка для симметричного выпрямления рядов
·         Разворот рядов на 90° или 180°
·         Вторая боковая юстировка для симметричного выпрямления развёрнутых рядов
·         Группирование заготовок с учетом заданных зазоров, осуществляемое программным управляемым посредством поднимания и опускания отдельных заготовок.
           Дальнейшую транспортировку осуществляет рольганг.

 Сформированные таким образом слои заготовок транспортируются на ленточном  конвейере к высокоскоростному промышленному роботу, который их снимает и затем укладывает на печную вагонетку по заданной схеме садки. Особенность садки заключается в возможности укладки двух рядов заготовок друг над другом при направленных друг к другу лицевых поверхностях («face-to-face»).

Энергосберегающая концепция печи

 

Технологическая концепция туннельной печи была разработана с учетом составов различных сырьевых компонентов, необходимых для обеспечения широкого ассортимента продуктов кирпичного завода. При этом особое внимание было уделено эффективному использованию энергоресурсов. Благодаря новеёшей системе управления и регулирования технология обжига, разработанная в соответствии с индивидуальными требованиями заказчика, способствует очень низкому удельному расходу первичной энергии и максимальной экономичности. То же самое касается потребления туннельной печью электроэнергии. Оптимизированная концепция предусматривает применение вентиляторов самого низкого класса эффективности с наибольшим коэффициентом полезного действия, и, в результате минимальный расход электроэнергии. Перед подачей в туннельную печь обжигаемые заготовки проходят изолированную термокамеру и подогреватель, которые в целях снабжения термической энергией подключены к системе рекуперации печи. Термокамера установлена непосредственно за участком садки на рельсовых путях, проходящих параллельно туннельной печи. Такое расположение предотвращает реабсорбцию высушенными заготовками влаги из воздуха и, тем самым, снижение качества готовой продукции. Выполняющий функцию въездного шлюза подогреватель и шлюз на выезде обеспечивают поддержание постоянного давления и тяги внутри печи. С помощью этих двух параметров осуществляется регулировка потоков дымовых газов и воздуха. Кроме того, в зоне подогрева туннельная печь оснащена четырьмя боковыми системами для рециркуляции дымовых газов. Обогрев печи осуществляется в основном со свода печи, откуда по шуровым отверстиям через группу инжекторных горелок подается стехиометрическая смесь из природного газа и воздуха. В зоне обжига горелки объединены в группы, которые выводятся в печь через два ряда шуровых отверстий. Установка потолочных горелок состоит из разработанной компанией «Келлер ХЦВ» системы инжекторных горелок и обеспечивает равномерное распределение температуры по всему сечению канала обжига. Две последние группы горелок оснащены оборудованием для так называемого «флеш-обжига». Для этой цели компоненты оборудования, проводящие природный газ, имеют конструкцию, рассчитанную на более высокое входное давление газа, что позволяет реализовать широкий спектр оттенков цвета. Все группы горелок оснащены в точках подачи газа и воздуха регулировочными клапанами, которые в процессе проталкивания или в случае неполадок отключают горелочную группу. Образующиеся горячие дымовые газы перемещаются из главной зоны обжига через пакеты обжигаемой продукции, а также свободное пространство рядом с вагонетками и над ними в направлении, противоположенном движению печных вагонеток, по направлению въезда в печь. В местах расположения первых вагонеток в зоне подогрева установленные системы по рециркуляции дымовых газов обеспечивают эффективный температурный обмен с подогреваемой продукцией. Дымовые газы, охлажденные до температуры выше точки росы, отсасываются на въезде в печь с помощью вентилятора дымовых газов и выбрасываются в атмосферу через дымовую трубу. Благодаря внутренней стальной обшивке туннельная печь полностью герметична.

Приточный воздух для охлаждения нагнетается в систему с помощью вентилятора воздуха толкания, расположенного в конце печи, и подается на обожженную продукцию. С целью быстрого охлаждения, а также регулирования кривой охлаждения, на туннельной печи смонтирована система быстрого охлаждения, подающая приточный воздух. Значительная часть нагретого при обжиге воздуха выводится из печи через системы высокотемпературной и низкотемперактурной рекурперации и по магистральному трубопроводу горячего воздуха подается к туннельной сушилке. Терморегулируемый отсос воздуха осуществляется по отсасывающим трубопроводам, в зависимости от мощности толканий, с помощью управляемых сервоприводами клапанов. Содержащийся в печной атмосфере воздух охлаждения, проходя через зоны обжига, способствует окислению выжигаемых веществ и многоатомных красящих субстанций в керамических продуктах.

Все печное отделение оснащено автоматизированным измерительным, управляющим и регулирующим оборудованием. Главный процессор служит для управления, контроля и оптимизации производственного процесса. Важные для безопасности функции контролируются соответствующими переключающими устройствами, такими как, например, реле тяги дымовых газов, реле давления и кольцевыми манометрами. Включение газоснабжения и установки горелок возможно через схему блокировки лишь в том случае, если выполнены соответствующие условия. Все сообщения о сбоях сигнализируются звуковым сигналом и могут быть распечатаны и запротоколированы на процессоре. В интегрированной базе данных возможно архивирование производственных параметров, необходимых для контроля качества производства.

Компактный, удобный в обслуживании и полностью автоматизированный участок разгрузки с высокоскоростным промышленным роботом и установкой для окунания обожженной продукции в воду

 

С помощью четырехосного высокоскоростного промышленного робота обожженный кирпич снимается с печной вагонетки и перекладывается на широкий ленточный транспортер. Аналогично участку садки на участке разгрузки установлен ряд отдельных приспособлений / станций манипулирования, обеспечивающих транспортировку и подготовку обожженного кирпича для укладки на поддоны в зависимости от формата и вида продукта. Двухрядный захват снимает ряд кирпича с ленточного транспортера и укладывает его на последующем цепном сортировочном транспортере. Во время передачи готовой продукци по цепным транспортерам к роботу, оснащенному двухрядным грейфером, операторы имеют возможность подвергнуть кирпич визуальному и звуковому контролю, позволяющему выбраковку поврежденной продукции. За один рабочий цикл четырехосный высокоскоростной промышленный робот снимает собранный в квадрат слой кирпича и укладывает его на решетку бассейна для окунания. Обожженная продукция может погружаться в три бассейна, периодически повторяя цикл. После укладки  готового слоя решетка  опускается и обожженная продукция на определенное время полностью погружается в воду. После поднятия решетки робот, оснащенный специальным грейфером и всасывающим приспособлением, снимает слой кирпича. Сначала робот снимает пустой деревянный поддон (1000 х 1000 мм) с подающего транспортера и укладывает его на цепном транспортере участка упаковки. Затем робот поочередно снимает с решетки бассейна слой кирпича и слой бумаги, чтобы собрать на поддоне пакет. По цепному транспортеру готовые пакеты подаются на участок автомата-упаковщика, который натягивает колпак из стретч-пленки, обеспечивающий необходимую для манипулирования и транспортировки стабильность. За пределами производственного цеха готовые транспортные пакеты снимаются вилочным погрузчиком с цепного транспортера и размещаются на складе готовой продукции. Все механизированное оборудование  разработано и изготовлено в виде модульной конструкции. Модульная система обеспечивает удобство в обслуживании и высокую степень гибкости.