طرح توجیهی احداث کارگاه پخت اجر
توجه:با توجه به نوسانات بازار قیمت ها همواره متغییر بوده و می بایست با توجه به نرخ روز به روز شوند
فصل اول : تعریف محصول
آجر فرآورده ایست مصنوعی که از پختن خشت خشک شده بدست می آید.خشت از قالب گرفتن گل تولید می شود. گل مخلوط ورزیده آب و خاک است. خاک مناسب جهت تولید آجر، خاک رس و مواد رسی میباشد.
خاکی که مقدار زیادی اکسید آلومینیوم و سیلیکات کلسیم داشته باشد برای آجرسازی بسیار مناسب است.
ضمناً مواد خارجی و زائد نظیر سنگ ریزه، بخصوص سنگ ریزه های آهکی و ریشه گیاهان نبایستی در گلی که برای تولید خشت بکار میرود وجود داشته باشد.
ویژگیهای خاک مناسب جهت تولید آجر رسی در استاندارد 1162 آمده است. در اینجا به ذکر بعضی از نکات مهم آن می پردازیم :
از نظر شیمیایی خاک رس، سیلیکات آلومینوم آبدار به فرمول : AL2O3 , Sio2 , nH2O است.
خاک رس پولکی شکل و اندازه ذرات آن تا 2 میکرون و دارای خاصیت جذب آب و چسبندگی است. خاک رس آجرپزی نقطه ذوب کمتر از 1250 درجه سانتی گراد میباشد.
آجر از نظر روش تولید و نوع مصرف و کیفیت به انواع مختلف تقسیم و به روشهای دستی و ماشینی تولید میشود.
آجر مورد نظر در این طرح آجر سفال درجه 1 و 2 و بلوک تیغه ای می باشد. محصول های مورد نظر به ضخامتهای 4 و 5 و 7 سانتی متر تولید خواهد شد که در ساختمان سازی علاوه بر پربار بودن دارای نمای مناسب خواهد بود.
خصوصیات و مشخصات فنی محصول تولیدی مورد نظر به شرح صفحات بعد میباشد.
مشخصات ظاهری و بعضی از خصوصیات محصول تولیدی :
استاندارد ابعاد آجر نما ماشینی
ضلع
آجر سفالی
70 میلیمتری
آجر سفال
50 میلیمتری
آجر بلوکه
نیم آجر
طول
عرض
ارتفاع
3 220
1105
155
321
5/1100
140
2200
1105
1200
2220
155
140
البته با نصب قالب به شکل ها و ابعاد مختلف بر روی دستگاه تولید خشت میتوان آجر به اشکال و ابعاد مختلف تولید کرد که بعضی از مشخصات این محصولات در صفحات بعد ارائه شده است.
ویژگیهای مقاومت و جذب آب آجر سفال با کیفیت ویژه (درجه 1) و معمولی (درجه 2)
درجه
حداقل میانگین مقاومت فشاری بر حسب کیلوگرم بر سانتیمتر مربع
حداکثر درصد وزنی جذب آب
یک
140-120
18-20
دو
10
21-32
کیفیت سطوح خارجی :
آجرهای سفال باید خوب پخته شده باشند و سطوح آنها عاری از ترکهای عمیق و گسترده بوده و لبه ها و گوشه های آنها خسارت ندیده باشد و دانه های سنگی کوچک و ذرات آهک منبسط شونده در آنها وجود نداشته باشد، مقطع بریده شده این آجرها باید بافت نسبتاً یکنواختی داشته باشد.
کلمه خوب پخته شدن نباید ایجاد ابهام کند و منظور از خوب پخته شدن، بوجود آمدن حالت چسبندگی سرامیکی مناسب در جسم آجر میباشد.
سایر مشخصات نظیر پیچیدگی در اثر تحدب و تقعر، شور ه زندگی، مقاومت در مقابل یخ زدگی باید مطابق حدود قید شده در استاندارد شماره 7 می باشد.
مواد تشکیل دهنده آجر :
مواد اصلی تشکیل دهنده آجر سفال ماشینی خاک وآب میباشد.
خاک مصرفی در آجر نما خاک رسی است که این خاک باید 15 تا 20 درصد ماسه داشته باشد اگر مقدار ماسه کمتر باشد آجر آن در موقع خشک شدن ترک می خورد و موقع پختن زیاد تغییر شکل میدهد. اگر ماسه زیاد باشد آجر دارای تخلخل زیاد شده و از مقاومت فشاری آن که از ویژگی های مهم آن است کاسته میشود.
بنابراین اجزاء تشکیل دهنده خشت 70 تا 75% خاک رس ( که خود باید بین 15 تا 20 درصد ماسه داشته باشد) و 25% تا 30% آب میباشد.
ضمناً خاک رس آجر پزی دارای نقطه ذوب کمتر از 1250 درجه سانتیگراد میباشد.
خاک رس مورد مصرف برای ساخت آجر باید عاری از هر گونه مواد رستنی بوده با ویژگی های شیمیایی و فیزیکی مشخص شده در ذیل مطابقت داشته باشد. (استاندارد شماره 1162)
عناصر متشکله ترکیبی خاک آجر
ترکیب شیمیایی
حدود قابل قبول
اکسید سیلیسیم
اکسید آلومینیوم
اکسید آهن
اکسید کلسیم
اکسید منیزیم
40 تا 60
9 تا 21
3 تا 12
حداکثر 17
حداکثر 4
عواملی که روی کیفیت آجر اثر نامطلوب دارند.
ترکیب شیمیایی
حدود قابل قبول
انیدرید کربنیک
انیدرید سولفوریک
کلرورهای سدیم و پتاسیم
کسروزن در اثر سرخ شدن 1000
درجه سانتیگراد
حداکثر 5/8
حداکثر 5/0
حداکثر 1/0
حداکثر 16
استاندارد محصول :
آجر تولیدی مطابق استاندارد شماره 7 موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران تولید خواهد شد. ویژگیهای خاک مناسب جهت تولید آجر رسی در استاندارد شماره 1162 قید گردیده است.
مواد مصرف و کاربرد
لازم به ذکر است که سفال درجه یک به عنوان آجر نما به کار برده می شود که با کیفیت مناسب و قابل قبول و خواص در حد استاندارد تولید خواهد شد در هنگام مصرف در ساختمانهای مسکونی، تجاری و صنعتی و … بدون نیاز به اندود یا روکش و نماسازی خود دارای ظاهری جالب بوده و به عنوان نمای ساختمان عمل خواهد کرد.
کالاهای رقیب و جانشین
همانگونه که در قسمت تعریف محصول یادآوری شد یکی از آجرهای تولیدی مورد نظر در این طرح آجرنما ماشینی می باشد که بر اساس استاندارد شماره 7 موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران تولید خواهد شد.
لازم به توضیح است که در حال حاضر در کشورمحصول دیگری به نام آجرگری و آجر نما پرسی تولید میوشد که تفاوت های اساسی از نظر روش تولید و نحوه کاربرد در ساختمان با محصولات تولیدی مورد نظر در این طرح دارد.
آجرنماپزی که فقط جهت نما بکار می رود و اساس آن پرس نمودن خاک نمدار و سپس پخت آن است که با توجه به کمیت محدود تولید محصول رقیب قابل توجه برای این محصول نمی تواند باشد.
اساس روش تولید آجرگری بر مبنای آماده سازی خاک و رطوبت دار کردن آن و سپس شکل دادن آن بوسیله خاک و رطوبت دار کردن آن و سپس شکل دادن آن بوسیله قالب و سپس پخت آن میباشد. این محصول صرفاً در ساختمانهای فاقد نظارت سازمان مسکن و شهرسازی بکار می رود. به دلیل اینکه استاندارد نمیباشد و از نظر ورزشی ساختمان ما بسیار سنگین می کند وهمچنین تولید محدود چون دستی تولید می شود، لذا نمی تواند مبه عنوان یک رقیب قابل توجه برالی محصول این طرح یعنی آجر ماشینی پاربر باشد.
این محصول یعنی آجر تاکنون جانشینی در ایران نداشته است. و پیش بینی می شود با توجه به ساختارهای اجتماعی و اقتصادی در دهه اخیر هم چنان به عنوان محصولی اساسی در تولید مسکن و بنا نقش ایفا نماید.
معمولاً بکار بردن هریک از مصالح مذکور به عوامل متعددی از قبیل بدنه ساختمان طراحی اولیه، نوع ساختمان (تجاری، مسکونی، صنعتی و …) و ذوق و سلیقه و قدرت مالی افراد بستگی دارد.
بررسی نتایج آمار منتشر شده از سوی مرکز آمار ایران در زمینه مسکن نشان دهنده این واقعیت است که در سال 1365 تعداد خانوار کل کشور 9.672.477 خانوار و تعداد واحدهای مسکونی 8.217.375 واحد که مقایسه این دو رقم مشخص کننده این واقعیت است که تعداد واحدهای مسکونی موجود، 1.455.102 واحد کتر از تعداد خانوارهای موجود در کشور بوده است. بعبارت دیگر برای اینکه بازاء هر خانوار یک واحد مسکونی (اعم از ملکی یا اجاره ای) داشته باشیم لازم بوده است که نزدیک به 5/1 میلیون واحد مسکونی جدید در سطح کل کشور احداث می شد.
با توجه به اینکه از مجموع 8.217.737 واحد مسکونی موجود 2.370.000 واحد آن از خشت و چوب یا خشت و گل ساخته شده است چنانچه بخواهیم بمنظور بهبود کیفیت مسکن علاوه بر جبران کسری واحدهای مسکونی، فقط تعداد 500.000 از واحدهای مسکونی خشت و چوب را جایگزین کنیم، حداقل 2 میلیون واحد مسکونی باید در سطح کشور احداث می شد.
این تعداد غیر از مسکن مورد نیاز جمعیت در حال افزایش میباشد که باید همه ساله ساخته شود. با توجه به اینکه همه ساله بطور متوسط چهارصد هزار خانوار به تعداد خانوارهای کشور اضافه می شود، بنابراین علاوه بر جبران کمبودی که به آن اشاره شد باید همه ساله 400.000 واحد مسکونی جدید نیز ساخته شود. اگر بخواهیم کمبود گذشته (2.000.000 واحد مسکونی) را بتدریج در 10 سال جبران کنیم، باید سالانه 2.000.000 واحد برای رفع کمبود گذشته و 4.00.000 واحد برای جمعیت در حال افزایش احداث شود که در این صورت به طور متوسط سالانه باید حداقل 6.000.000 واحد مسکونی جدید ایجاد شود.
البته در این ارقام استهلاک واحدهای قدیمی، خانه های خراب شده توسط سیل و زلزله و جنگ و سایر حوادث و همچنین ساختمان های تجاری، صنعتی و خدماتی دیده نشده ات که این موارد نیز باید به آمار فوق الذکر اضافه گردد.
بررسی مصالح پیش بینی شده در پروانه های ساختمانی کل کشور منتشر شده از سوی مرکز آمار نشان دهنده این مطلب است که بیش از 90% واحدهای مسکونی با مصالح با دوام (مانند آهن و آجر) ساخته خواهند شد.
آمار و ارقام مذکور چشم انداز روشنی را برای گسترش صنعت آجر ماشینی تصویر می کند.
قیمت فروش :
قیمت آجر ماشینی به عواملی از قبیل حقوق و دستمزد کارگران، مواد اولیه سوخت و انرژی، لوازم یدکی، هزینه حمل و نقل مواد و محصول با توجه به وزن حجمی زیاد مواد و محصول، بهره اعتبارات اعطایی بانکها و … بستگی دارد.
قیمت آجر بطور کلی و بخصوص آجر ماشینی در سالهای گذشته افزایش چشمگیری داشته است. بعنوان مثال در منطقه شمال شرقی کشور (مشهد) قیمت آجر سفال در سال 84 به ازای هر یک قالب 150 ریال در سال 85 هریک قالب 190 ریال و در سال 86 هریک قالب آن 400 ریال با هزینه حمل به عهده فروشنده بوده است.
در سال 86 آجر ماشینی درجه 2 هر قالب 350 ریال و درجه 1 معادل 400 ریال بوده است.
3- بررسی های فنی
– بررسی تکنولوژی های مختلف
تکنولوژی ساخت ماشین آلات و تجهیزات خطوط تولید آجر ماشینی و تولید محصول در اکثر کشورهای جهان و از جمله کشور ایران وجود دارد.
در ایران در چند ساله گذشته سازندگان داخلی ماشین آلات تولید آجر از پیشرفت های چشمگیری برخوردار بوده اند بگونه ای که در حال حاضر چندین شرکت داخلی سازنده ماشین آلات آجر وجود دارد که ساخت ماشین آلات مورد نظر برای تولید آجر در حد استاندارد ایران را تضمین میکنند.
خطوط تولید آجر ماشینی بسته به نوع خاک مصرفی، ظرفیت تولید و مشخصات محصولات تولیدی مورد نظر و کاربرد آنها از ترکیبات مختلف ماشین آلات و درجه اتوماسیون مختلف تشکیل شده اند. بگونه ای که در کشورهای پیشرفته صنعتی گرایش بسمت خطوط اتومات و با ظرفیتهای بالاست و در کشورهای کمتر توسعه یافته گرایش بیشتر به سمت خطوط تولید با درجه اتوماسیون کمتر است.
سازندگان عمده ماشین آلات آجر ماشینی که تاکنون در ایران نصب شده اند، عموماً از کمپانی های آلمان غربی، ایتالیا، کشورهای اروپای شرقی و اخیراً بعضی از سازندگان داخلی میباشد.
بررسی روشهای مختلف تولید محصول و انتخاب بهترین روش تولید
تولید آجر شامل دو قسمت اساسی زیر میگردد.
1- تولید خشت
2- خشک کردن و پخت خشت
1- تولید خشت :
اصول کلی تولید خشت به روش ماشینی به این صورت است که ابتدا خاک را خرد کرده و سپس توسط آسیاب غلطکی آسیاب شده به صورت گرد در می آورند و بعد به این خاک نرم شده به مقدار 28 تا 30 درصد آب اضافه میکند و توسط دستگاه مخلوط کن خاک و آب را خوب مخلوط کرده و به صورت خمیر گل هموژن در می آورند.
گل بوجود آمده با فشار از درون مجرای دستگاه اکسترودر بصورت شمش بیرون آمده و سپس برشی تکی و برش گروهی روی آن انجام می شود.
تجهیزات و ماشین آلات تولید خشت:
– باکس فیدر (سیلو)
باکس فیدر که به آن تغذیه کننده خاک نیز می توان گفت در خط تولید آجر معمولاً بمنظورهای زیر بکار برده میشود.
– ذخیره سازی خاک در ابتدای خط تولید برای مصرف کمتر از یک ساعت
– تغذیه خط تولید با جریان یکنواخت و پیوست خاک و جلوگیری از بدون بار کارگران دستگاه یا وارد آوردن فشار بر آنها.
– در این قسمت میتوان بر روی خاک آب اسپری نمود و بدین ترتیب به آماده سازی خاک کمک کرد.
– آسیاب غلطکی (والس)
آسیاب غلطکی از 2 استوانه دوار که در جهت مخالف همدیگر می چرند تشکیل شده است. و نقش خرد کردن خاک و بخصوص سنگ ریزه های احتمالی موجود در خاک را که در صورت خرد نشدن بعد از پخت آجر و بکار بردن آن در ساختمان و آب خوردن باعث تخریب آجر میشوند بکار برده میشود/
– مخلوط کن دو محوره
در این دستگاه به خاک نرم شده توسط آسیاب غلطکی، آب اضافه شده و مخلوط هموژن و یا پلاستیسیته لازم بوجود می آید.
– دستگاه خرد کننده (مخلوط کن)
این دستگاه نقش خرد کردن کلوخه های خاک و بعضی مواد سخت موجود در خاک تا سختی 3 را بعهده داشته و تکه های سنگ را از خاک جدا نموده و از خط تولید خارج می سازد.
– نوار نقاله
نوار نقاله ها بمنظور حمل و نقل خاک در طول خط تولید بکار میروند و بسته به حجم خاکی که باید در ساعت حمل شوند دارای زوایای نصب و نوع مختلف میباشند. برای حمل خاک تا حجم 30 تا 60 متر مکعب در ساعت از نوار نقاله های لاستیکی صاف استفاده می کنند و برای حمل خاک از 35 تا 150 متر مکعب در ساعت معمولاً از نقاله های لاستیکی با غلطک های جانبی و با سطح مقطع V شکل که با زوایه 20 درجه نصب میگردد استفاده می کنند.
– دستگاه برش
پس از خروج گل از دستگاه اکسترودر به صورت شمش گل، توسط دستگاه برش طی دو مرحله برش تکی و برش گروهی داده می شود.
تجهیزات بکار برده شده در تولید آجر و مراحل تولید آن تا حدود زیادی بستگی به نوع خاک مصرفی در تولید داشته و بسته به نوع خاک مصرفی از نظر داشتن سنگ ریزه و ریشه گیاهان و سایر ناخالصی های نامطلوب و همچنین حجم تولید، ترکیبات مختلف، تجهیزات و یا به عبارت دیگر خطوط مختلف تولید مورد استفاده قرار میگیرد.
در صورتیکه خاک مورد مصرف خالص و عاری از ناخالصی هایی نظیر سنگ ریزه و رسنتنی ها باشد خط تولید شامل باکس فیدر و نوار نقاله لاستیکی و یکدستگاه مخلوط کن و نقاله باید بین مخلوط کن و دستگاه اسکترودر (پرس و وکیوم) خواهد بود.
زمانیکه خاک مصرفی دارای کلوخ و سنگ ریزه باشد به ماشین آلات معرفی شده در خط قبلی یکدستگاه آسیاب غلطکی (والس) نیز اضافه میشود تا این کلوخه ها و سنگ ریزه ها را خرد نماید.
چنانچه در خاک مصرفی علاوه بر شن و سنگ ریزه، ریشه گیاهان وجود داشته باشد بجای مخلوط کن ساده دو محوره از مخلوط کن سر ندار که این ریشه گیاهان را از خاک جدا مینماید استفاده می کنند.
بدیهی است دستگاه برش برای تمام خطوط وجود خواهد داشت.
در این طرح چون خاک مصرفی برای ما مشخص نیست، لذا بدترین حالت خاک مصرفی در نظر گرفته شده و بعداً به معرفی مراحل تولید و ماشین آلات و تجیهیزان آن میپردازیم.
2- خشک کردن و پخت آجر :
– خشک کردن خشت
معمولاً خشت تولید شده در واحدهای تولیدی آجر ماشینی در مرحله خروج از پرس که به صورت شمش است دارای رطوبتی در حدود 25% میباشد.
خشت برای آماده شدن برای مرحله پخت باید قسمت عمده این رطوبت را از دست بدهد و یا بعبارت دیگر خشک شود. برای خشک کردن خشت سه روش کلی بشرح ذیل وجود دارد.
الف) خشک کردن در فضای باز (آفتابی)
ب) خشک کردن به روش استفاده از خشک کنهای اتاقکی
ج) خشک کردن به روش استفاده از خشک کنهای تونلی
الف) خشک کردن در فضای باز (آفتابی)
در این روش خشت پس از انجام برش بر روی یکسری واگن چیده میشود و جهت خشک شدن به فضای بازی که برای این منظور در نظر گرفته شده است منتقل میگردد.
در این جا خشت در اثر حرارت آفتاب و وزیدن باد رطوبت خود را از دست میدهد و به تدریج خشک میشود. خشک شدن خشت در این روش بسته به شرایط جوی، ممکن است 4 تا 12 روز طول بکشد.
ب) روش خشک اتاقی
در این روش خشت های خام پس از طی مرحله برش گروهی بطور اتوماتیک روی قفسه های دستگاهی بنام فینگرکار چیده میشوند، دستگاه فینگر کار معمولاً بین 12 تا 14 قفسه دارد که پالت های خشت تر روی آنها قرار میگیرد.
پس از پر شدن قفسه های دستگاه فینگر کار دستگاه ترانسفر کار که مانند لیفتراک عمل میکند پالت های حاوی خشت تر را برداشته و به داخل خشت کن میبرد.
در درون خشک کن، دیواره های جانبی دارای لبه های پروفیلی و یا بتنی هستند که به عنوان تکیه گاه پالت عمل میکنند و دو انتهای پالت بر روی آنها قرار میگیرد.
پس از آنکه خشت ها خشک شدند مجدداً توسط دستگاه ترانسفرکار به همان تعدادی که داخل خشک کن گذاشته شده بودند به بیرون هدایت و پس از تخلیه خشت های خشک به کوره پخت حمل می شود.
در این گونه خشک کن ها با مکانیزم دمیدن هوای گرم از یکسو و ایجاد مکش از طرف دیگر برای خروج هوای مرطوب به خشک شدن خشت کمک می کنند.
ج) روش خشک کن تونلی
در این روش خشت تر را روی پالتهایی که درون واگن قرار میگیرند می چینند، واگن های حامل خشت از یک طرف تونل وارد و پس از طی مسیر تونل از طرف دیگر آن خارج می شوند.
داخل تونل از نزدیکی انتهای تونل و از کف تونل به سوی دهانه تونل هوای داغ میدمند. (در بعضی مواقع هوای داغ از سقف تونل نیز دمیده میشود).
هوای داغ، آب خشت را بخار میکند و سپس از طریق هواکش خارج میشود.
همینکه یک واگن خشت خشک شد، از انتهای تونل خارج و همزمان با آن از دهانه، تونل واگن دیگر با بار خشت تر وارد تونل میشود.
انتخاب مناسبترین روش خشک کردن
همانگونه که توضیح داده شد در روش خشک کردن در فضای آزاد چون دما و رطوبت تحت کنترل نمیباشد، لذا روند خشک شدن بستگی زیادی به شرایط جوی دارد. و از طرفی مدت زمان خشک شدن خشت مقدار زیادی به درازا می کشد.
علاوه بر مشکل فوق بدلیل عدم امکان اعمال کنترل روی دما و رطوبت و جهت حرکت هوا چون هوا ممکن است از یک جهت خاص بوزد که در نتیجه خشت از همان طرف خشک شده و علاوه بر دفرمه شدن از طرف دیگر ترک خورده، و گاهی درصد ضایعات خشت به این روش بمقدار 30% بصورت دور ریز میرسد. از طرفی یک بررسی احتمالی نشان میدهد که بطور متوسط فعالیت اینگونه واحدها معمولاً بین 180 تا 210 روز کاری در نوسان میباشد.
این در حالتی است که اینگونه واحدها قسمت عمده سرمایه گذای را در قالب زمین، سالن تولید، کوره ها، آب و برق و مخزن ذخیره سوخت و قسمتهای جنبی انجام داده اند و به دلیل نداشتن سیستم خشک کن مناسب علاوه بر بلا استفاده بودن قسمتی از ظرفیت ماشین آلات محصول با کیفیت پایین و نامرغوب و غیر استاندارد تولید مینمایند.
پخت آجر
پخت آجر عبارتست از دست دادن آب شیمیایی خاک رس موجود در آن بگونه ای که هیدور و سیلیکات آلومینیوم به سیلیکات آلومینیوم تبدیل میشود و دانه های خاک به همدیگر چسبیده و جسم سخت و یکپارچه به نام آجر تولید میشود.
منحنی پخت آجر معمولاً بدینگونه است که در دمای 100 تا 150 خشت خشک میشود و حالت خمیری و چسبناکی خود را از دست میدهد.
در دمای 500 تا 800 درجه دانه های خاک رس آب شیمیایی خود را از دست میدهد و در دمای 900 تا 1100 درجه آجر می پزد.
پخت آجر معمولاً به سه روش زیر انجام میشود :
1- کوره آتش ثابت و آجر ثابت
2- کوره آتش رونده و آجر ثابت
3- کوره آجر رونده و آتش ثابت
1- کوره با آتش ثابت و آجر ثابت (کوره چاهی)
این نوع کوره ها که اصطلاحاً به آنها کوره سنتی نیز میگویند بیشتر در مناطق روستایی و شهرهای کوچک مورد بهره برداری قرار میگیرد.
این نوع کوره معمولاً برای تولید در حجم کن استفاده میشود و کار آن پیوسته نبوده بلکه متناوب میباشد.
شکل کوره استوانه ای یا منشوری است که مانند چاه در زمین احداث شده و از سطح زمین تا ارتفاع 4 تا 5 متر هم دیواره های کوره را بالا می آورند. در قسمت پایین کوره کانون آتش قرار دارد که طاقی قوسی سوراخ دار آنرا از محل قسمت آجرها جدا می کند.
سوخت این کوره ها معمولاً مازوت می باشد. در این نوع کوره ها گرمای زیادی تلف می شود. زیرا پس از آنکه خشت پخت، سر کوره را باز می کنند و اجازه می دهند که آجر درون کوره سرد شود و سپس اقدام به تخلیه آجرها مینمایند.
معمولاً از شروع چیدن آجر تا پخت و تخلیه آجر بطور میانگین 15 روز طول میکشد. جنس آجری که در این نوع کوره پخته میشود یکنواخت نمیباشد و از پایین به بالا به شرح زیر تغییر میکند.
آجر جوش، آجر سبز، آجر بهی، آجر سفید، آجر ابلق، آجر قرمز و آجر نیم پخته .
2- کوره با آتش رونده و آجر ثابت (کوره هوفمان)
این نوع کوره برای تولید در حجم نسبتاً بالا بکار میرود و عملکرد آن به صورت پیوسته است این کوره را برای اولین بار یک بنای اهل برلن بنام برید ریگ هوفمن که به نام او نامیده میشود و چون به شکل حلقوی و یا بیضی شکل ساخته میشود آنرا کوره حلقه ای هوفمان نامیده اند.
این نوع کوره از دو قسمت تشکیل شده، یکی فضای پخت، دوم فضای دود و دوکش فضای پخت از اطاقهای مختلفی که به یکدیگر مربوط میباشند تشکیل شده است هریک از این اطاقها را که به ابعاد تقریبی 5 × 5/2 متر میباشد قمیر می نامند.
هر قمیر دارای یک درب به ابعاد 80/1× 1 متر برای ورود و خروچ خشت و آجر میباشد. پس از چیدن خشت در این قمیرها آنها را بوسیله یک مانع موقتی که صفحه کاغذ میباشد از یکدیگر جدا می کنند و موقع لزوم کاغذ را می سوزانند و ارتباط بین دو قمیر برقرار می شود.
نقش این کاغذها جلوگیری از هدر رفتن گرماست. هر اطاقک بوسیله چهار تا شش مجرای به بام کوره ارتباط دارد که از آنجا سوخت از لوله های چدنی و یا فولادی در پوش دار که قائم در اطاق کار گذاشته شده اند وارد کوره میشود.
دود و گاز حاصل از احتراق کوره از طریق مجراهای کف هریک از اتاقک ها به مجرای سراسری هدایت و از طریق دودکش اصلی به بیرون هدایت میشود.
1- کوره تونلی
نحو ه عملکرد این نوع کوره مانند خشک کن های تونلی میباشد. بدینصورت که از ابتدای کوره واگن های حامل خشت وارد کوره میشود. در این کوره کانون آتش در قسمت میانی کوره قرار دارد.
همینکه واگن با بار خشت به داخل تونل وارد شد به کندی به سوی کانون آتش به پیش می رود و به تدریج گرم شده و سپس نیم پز شده و سرانجام از مقابل کانون آتش گذشته و می پزد.
هنگامی که واگن آجر پخته به سوی انتهای تونل در حرکت است به آن هوای سرد میدمند تا گرمای آجر گرفته شده و سرد شود.
هوایی که از روی آجر می گذرد چون داغ است از طریق یکسری هواکش به کانون آتش مکیده تا با دمیدن این هوای داغ به احتراق کامل سوخت در این قسمت کمک شود.
انتخاب مناسب ترین روش پخت (کوره)
چون کوره های چاهی معمولاً برای ظرفیت های کم بکار میروند و از طرفی محصول تولیدی کیفیت مناسبی نداشته و دارای ضایعات زیادی میباشد. لذا از گزینه ها حذف میشود.
گروه تونلی نیز بدلیل آنکه نیاز به ریل گذاری و آجر نسوز و … دارد سرمایه گذاری زیادی را می طلبد که بدلیل محدودیت سرمایه گذاری طرح از انتخاب ها حذف میشود. لذا کوره هوفمن که به سرمایه گذاری نسبتاً کمتری نیاز دارد و مصالح آن نیز در داخل موجود میباشد بعنوان مناسب ترین روش پخت معرفی میگردد.
خلاصه مراحل روش تولید انتخابی
1- ریختن خاک توسط لودر از دپوی خاک به داخل باکس فیدر
2- حمل خاک توسط نوار نقاله اول به داخل مخلوط کن
3- مخلوط کردن و خرد کردن خاک توسط مخلوط کن اولیه (و در صورت نیاز اضافه کردن آب)
4- حمل خاک توسط نوار نقاله دوم به داخل مخلوط کن فیلتر دار
5- مخلوط کردن و حذف مواد نامطلوب موجود نظیر مواد پلاستیکی ، ریشه ، گیاهان و سنگ ریزه ها توسط مخلوط کن فیلتر دار
6- ریختن خاک مرطوب از زیر مخلوط کن دوم به داخل دستگاه والس
7- آسیاب کردن خاک توسط آسیاب غلطکی (والس)
8- حمل خاک توسط نوار نقاله از والس به مخلوط کن دو محوره روی پرس
9- مخلوط کردن نهایی گل توسط مخلوط کن روی پرس
10- وارد شدن گل به داخل پرس و اعمال خلاء برای تخلیه خوا
11- خروج شمش گل از دهانه اکسترودر
12- برش تکی و برش گروهی
13- انتقال خشت ها به هوای آزاد
14- خشک کردن خشت تر در هوای آزاد
15- حمل خشت به درون کوره هوفمن
16- پخت در کوره هوفمن
17- تخلیه و بارگیری آجر
روش های کنترل تولید محصول و نقاط کنترل در خط تولید
بطور کلی مراحل کنترل تولید آجر را می توان به چهار مرحله ذیل تقسیم بندی کرد.
1- کنترل مواد اولیه (خاک)
در این مرحله معمولاض خاک مورد مصرف از نظر مشخصات شیمیایی و فیزیکی و درصد ترکیبات و بر اساس دستورالعمل استاندارد شماره 1162 ایران – خاک رس – جهت ساخت آجر کنترل خواهد شد.
2- کنترل کیفیت خشت خام به هنگام خروج شمش گل از دستگاه اکسترودر در این مرحله خشت خام تولیدی از نظر میزان آب، هموژن بودن گل، نداشتن ذرات خشک خاک و … کنترل میگردد.
میزان آب خشت در مرحله خروج به صورت شمش باید بین 15 تا 28 درصد باشد و ذرات خاک به صورت خشک و ذرات درشت به هیچ وجه در این مرحله در شمش گل نباید وجود داشته باشد.
3- کنترل خشت های خشک شده
در این مرحله خشت ها از نظر میزان رطوبت، شکل ظاهری نظیر دفرمه شدن و ترکهای سطحی کنترل می شود.
4- کنترل کیفیت محصول نهایی
پس از مرحله پخت آجر، بمنظور مطابقت داشتن مشخصات محصول نهایی با استاندارد شماره 7 ایران در مورد آجر رسی مشخصات ذیل کنترل خواهد شد.
– اندازه ابعاد آجر
– کیفیت سطوح خارجی همانگونه که در استاندارد قید گردیده است آجر باید خوب پخته شده و سطوح آن عاری از ترکهای عمیق و گسترده بوده و لبه ها و گوشه های آنها خسارت ندیده باشد.
و دانه های سنگی کوچک و ذرات آهک منبسط شونده در آنها وجود نداشته باشد. مقطع بریده شده این آجرها باید بافت نسبتاً یکنواختی داشته باشد.
– مقاومت فشاری
– میزان جذب آب
– املاح محلول
– شوره زدگی
– مقاومت در مقابل یخ زدگی
4- مشخصات مواد اولیه از نظر نوع، میزان مصرف سالیانه، قیمت و سایر
مشخصات فنی و محل تامین آن :
– مواد اولیه اصلی تولید آجر خاک رس میباشد که در مورد مشخصات آن در قسمتهای قبل توضیح داده شد.
– میزان خاک مصرفی سالانهژ
با توجه به ظرفیت طرح یعنی 20.000.000 قالب در سال و نظر به اینکه وزن هر آجر پس از مرحله پخت 8/1 کیلوگرم خواهد بود و با توجه به اینکه ضایعات خشت قبل از مرحله پخت میتواند مجدد به خط تولید برگشت داده شده و مورد استفاده قرار گیرد.
لذا، تنها قسمتی که ضایعات به صورت دور ریز خواهد داشت قسمت پخت آجر است که ضایعات آن 5% فرض میشود.
لذا، خواهیم داشت :
کیلوگرم 3600 = کیلوگرم 8/1 × قالب 20.000.000
سال قالب سال
کیلوگرم 37800.000 = 05/1 × 36000000
سال
37800 = 100 37800000
و اگر رطوبت خاک را 10% در نظر بگیریم خاک مورد نظر معادل 41580 = 1/1 × 37800 خواهد بود.
هزینه خاک مصرفی
در مورد خاک مصرفی مورد نیاز دوحالت ممکن است در عمل اتفاق بیافتد.اول آنکه خاک مورد نیاز از زمین محل اجرای طرح تامین میگردد که در این صورت هزینه خاک در قالب زمین مورد نیاز مستتر خواهد بود.
لکن در صورتیکه خاک از زمینهایی که به عنوان معدن خاک آجر شناخته شده که در کنترل شرکت های بهره برداری که از وزارت معادن و فلزات پروانه بهره برداری دارند تا'ین گردد باید هزینه تامین خاک منظور شود.
در این طرح فرض میشود که خاکاز معادن خاک خریداری خواهد شد.
هزینه هر تن خاک 2000 ریال در نظر گرفته میشود که 15000 ریال به عنوان هزینه هر تن خاک با بارگیری و 5000 ریال به عنوان هزینه حمل از یک شعاع 15 الی 20 کیلومتری خواهد بود.
لذا، هزینه خاک مصرفی مورد نیاز سالیانه معادل 831.600.000 ریال بشرح ذیل برآورد میگردد.
ریال 831.600.000 = 2000 × 41580 تن
کاغذ گرافت – جهت جلوگیری از پیشروی هوای گرم در کوره های هوفمن و هدر رفتن گرما
با توجه به زمان پخت کوره (5 روز) و تعداد قمیرها 33 قمیر در حال کار و عرض و ارتفاع داخلی قمیرها (7/2 × 2/4 متر) هر 5 روز 374 متر مربع کاغذ مصرف خواهد شد.
متر مربع 22/374 = (7/2 × 2/4) × 33
متر مربع 22453 = (5 300) × 374
مقدار 7% برای ضایعات و مقداری که کناره های کاغذ بر روی هم قرار میگیرند در نظر گرفته می شود.
متر مربع 24024 = 07/1 × 22453
(گرماژ کاغذ 80 گرم / متر مربع) کیلوگرم 1922 = × 24024
ریال 13.454.000 = 7000 × کیلوگرم 1922
مشخصات ماشین آلات و تجهیزات خط تولید :
نظر باینکه کلیه ماشین آلات خط تولید در حال حاضر در داخل کشور قابل ساخت میباشد، لذا کلیه ماشین آلات از نوع داخلی منظور شده است که مشخصه های فنی (مدل انرژی مصرفی، ظرفیت و …) ، قیمت و تعداد آنها در جدول صفحه بعد با توجه به روش تولید انتخابی تعیین گردیده است.
جدول ها اینجا قرار می گیرد
مشخصات ماشین آلات و تجهیزات حمل و نقل و تاسیسات :
ماشین آلات حمل و نقل
– تراکتور
با توجه به اینکه خاک از طریق معادن خاک خریداری و در ابتدای خط تولید دپو می شود. بنابراین جهت حمل خاک از دپو خاک به باکس فیدر (تغذیه باکس فیدر) یک دستگاه تراکتور با بیل مکانیکی به قیمت 110.000.000 ریال پیش بینی می شود.
جهت انتقال آجر خام به کوره 2 دستگاه تراکتور گلدونی به قیمت 70.000.000 ریال لازم است.
– نوار نقاله متحرک
بمنظور بارگیری کامیون های حمل آجر از یکدستگاه نقاله متحرک که ارتفاع آن قابل تنظیم میباشد به قیمت 5.000.000 ریال استفاده خواهد شد.
– وانت 2 تنی بمنظور تدارکات و انجام بعضی از امور جاری کارخانه به قیمت 70.000.000 ریال منظور می گردد.
– در این طرح فرض می شود که هزینه حمل محصول بعهده خریدار میباشد.
– جدول ماشین آلات و تجهیزات خط تولید
ردیف
نام ماشین آلات و تجهیزات
مشخصات فنی، ظرفیت، قدرت و … برخی از دستگاه ها
کشور سازنده
تعداد
قیمت واحد (ریال)
قیمت کل (ریال)
1
باکس فیدر (سیلو)
به ابعاد 4000 × 650 ×1000 میلیمتر و ظرفیت 42 متر مکعب در ساعت و قدرت موتور 6 کیلو وات
ایران
یکدستگاه
150.000.000
150.000.000
2
آسیاب بره ای
ایران
یکدستگاه
80.000.000
80.000.000
3
مخلوط کن اولیه (میکسر اولیه)
به ابعاد 600 × 700× 2500 میلیمتر و ظرفیت خروجی 25 تن در ساعت و قدرت موتور 30 کیلو وات
ایران
یکدستگاه
150.000.000
150.000.000
4
مخلوط کن دو محوره با فیلتر خروجی خاک (میکسر ثانویه)
به ظرفیت خروجی 25 تن و قدرت موتور 40 کیلو وات
ایران
یکدستگاه
290.000.000
290.000.000
5
آسیاب غلطکی (والس)
به قطر 900 و طول 650 میلیمتر و ظرفیت 30 تن در ساعت و قدرت موتور 75 کیلو وات (جمع قدرت 2 الکتروموتور)
ایران
یکدستگاه
140.000.000
140.000.000
6
پرس (اکسترودر)
شامل مخلوط کن دو محوره به قدرت 30 کیلو وات، اکسترودر و وکیوم مروبطه به قدرتهای موتور 100 و 10 کیلووات به ظرفیت 15 الی 20 تن در ساعت
ایران
یکدستگاه
340.000.000
340.000.000
7
برش تکی و گروهی
20 عددی کامل با موتورهای مورد نیاز
ایران
یکدستگاه
100.000.000
100.000.000
ردیف
نام ماشین آلات و تجهیزات
مشخصات فنی، ظرفیت، قدرت و … برخی از دستگاه ها
کشور سازنده
تعداد
قیمت واحد (ریال)
قیمت کل (ریال)
8
مجموعه نوار نقاله ها
با عرض 600 میلیمتر و طول جمعی 75 متر و قدرت موتور جمعاً 12 کیلو وات شامل نوار نقاله های حمل خاک بین دستگاهها و برگشت دادن ضایعات اکسترودر و برش
ایران
یکسری
153.600.000
153.600.000
9
سیستم تخلیه و بارگیری پاکت های خشت تر و خشک
شامل الواتور خشت تر و خشک و دستگاه ترانسفر کار
ایران
یکدستگاه
90.000.000
90.000.000
10
پالت حمل خشت
شامل : پالت های حمل خشت تر و خشک از نوع پروفیل 50×30 میلی متر
پالت حمل خشت به داخل کوره هومفن
ایران
ایران
122720 کیلوگرم
–
900
–
110448000
10.000.000
11
هواکش کوره
به قدرت موتور 30 کیلووات (ونیتلاتور)
ایران
دو دستگاه
19.000.000
380.000.000
12
الکتروموتور
ایران
یکسری کامل
630.000.000
630.000.000
13
تابلو برق
ایران
2 عدد
200.000.000
200.000.000
14
کابل
ایران
موردنیاز
100.000.000
100.000.000
جمع کل
2.582.048.000
–
1