Alsatelecom.ru

Стройматериалы
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Производство глиняного кирпича курсовая

2. Характеристика сырья и полуфабрикатов

В качестве сырья для производства керамического кирпича и керамических камней применяют:

— глинистые породы, встречающиеся в природе в плотном, рыхлом и пластическом состоянии, называемые в целом легкоплавкими глинами, а также трепельные и диатомитовые породы;

— органические и минеральные добавки, корректирующие свойства природного сырья (кварцевый песок, шлаки, шамот, опилки, уголь, зола и другие.);

— светложгущиеся огнеупорные и тугоплавкие глины, стекло, мел, отходы фарфорового производства, огнеупорного кирпича для получения офактуренного лицевого кирпича, изготавливаемого из легкоплавких глин.

Основным сырьём для производства кирпича являются легкоплавкие глины — горные землистые породы, способные при затворении водой образовывать пластическое тесто, превращающееся после обжига при 800 — 1000°С в камнеподобный материал.

Легкоплавкие глины относятся к остаточным и осадочным породам. Для производства кирпича наибольшее применение нашли элювиальные, ледниково-моренные, гумидные, аллювиальные, морские и некоторые другие глины и суглинки.

Для определения возможности использования глин и суглинков для производства стеновых материалов необходимо знать их зерновой, химический и минералогический состав, пластичность и технологические свойства.

Наиболее ценной для производства кирпича является глинистая фракция, содержание которой не должно быть менее 20%.

Очень важно для характеристики глины содержание в ней глинозёма Аl2O3, повышающего технологические свойства сырья: в легкоплавких глинах оно колеблется в пределах от 10 до 15%.

Содержание кремнезёма SiO2 колеблется в пределах от 60 до 75%. В глинах часть кремнезёма находится в связанном виде в глинообразующих минералах и в несвязанном виде как примесь, обладающая свойством отощающих материалов.

Кальций содержится в глинах в виде карбонатов и сульфатов, а магний — в виде доломита. В некоторых сортах глин наличие кальция и магния в пересчете на их оксиды (CaO и MgO) достигает 25%, но, как правило, общее их содержание не превышает 5-10%. Обычно соединения кальция и магния отрицательно влияют на спекаемость и прочность керамических изделий. При наличии в глинистых породах свыше 20% карбонатных примесей они не могут использоваться без соответствующей обработки или обогащения. Оксиды железа, титана, марганца и других металлов содержатся в глинах в количестве до 10-12% и оказывают существенное влияние на целый ряд важнейших свойств керамических изделий. Наибольшее влияние оказывают оксиды железа, находящиеся в глине в виде оксида Fe2O3 и гидроокиси Fe(OH)3 и оксиды марганца MnO2. Они улучшают спекаемость изделий и придают им окраску [11].

Калий и натрий входят в глины в виде щелочных оксидов, содержание которых находится в пределах 3,5-5%.

Сера присутствует в глинах в различных соединениях, ее содержание не оказывает на качество стеновых керамических изделий.

Глинообразующие минералы, определяющие основные свойства глин, представляют собой в основном гидросиликаты глинозема, содержащие кремнезем и окислы железа, а также сульфаты, карбонаты и растворимые в воде соли различных металлов.

В данной курсовой работе для производства керамического кирпича в качестве основного компонента используем глину [11].

124592 (Технология производства керамического кирпича), страница 2

Описание файла

Документ из архива «Технология производства керамического кирпича», который расположен в категории «курсовые работы». Всё это находится в предмете «промышленность, производство» из раздела «Студенческие работы», которые можно найти в файловом архиве Студент. Не смотря на прямую связь этого архива с Студент, его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе «курсовые/домашние работы», в предмете «промышленность, производство» в общих файлах.

Онлайн просмотр документа «124592»

Текст 2 страницы из документа «124592»

2. Выбор сырьевой базы и энергоносителей

Читайте так же:
Кирпич облицовочный виды характеристики

В качестве сырья для производства керамического кирпича и керамических камней применяют:

глинистые породы, встречающиеся в природе в плотном, рыхлом и пластическом состоянии, называемые в целом легкоплавкими глинами, а также трепельные и диатомитовые породы;

органические и минеральные добавки, корректирующие свойства природного сырья (кварцевый песок, шлаки, шамот, опилки, уголь, зола и другие.);

Светложгущиеся огнеупорные и тугоплавкие глины, стекло, мел, отходы фарфорового производства, огнеупорного кирпича для получения офактуренного лицевого кирпича, изготавливаемого из легкоплавких глин.

Основным сырьём для производства кирпича являются легкоплавкие глины — горные землистые породы, способные при затворении водой образовывать пластическое тесто, превращающееся после обжига при 800- 1000 0 С в камнеподобный материал.

Легкоплавкие глины относятся к остаточным и осадочным породам. Для производства кирпича наибольшее применение нашли элювиальные, ледниково-моренные, гумидные, аллювиальные, морские и некоторые другие глины и суглинки.

Для определения возможности использования глин и суглинков для производства стеновых материалов необходимо знать их зерновой, химический и минералогический состав, пластичность и технологические свойства.

Наиболее ценной для производства кирпича является глинистая фракция, содержание которой не должно быть менее 20%.

Очень важно для характеристики глины содержание в ней глинозёма Аl2O3, повышающего технологические свойства сырья: в легкоплавких глинах оно колеблется в пределах от 10 до 15%.

Содержание кремнезёма SiO2 колеблется в пределах от 60 до 75%. В глинах часть кремнезёма находится в связанном виде в глинообразующих минералах и в несвязанном виде как примесь, обладающая свойством отощающих материалов.

Кальций содержится в глинах в виде карбонатов и сульфатов, а магний — в виде доломита. В некоторых сортах глин наличие кальция и магния в пересчете на их оксиды (CaO и MgO) достигает 25%, но, как правило, общее их содержание не превышает 5-10%. Обычно соединения кальция и магния отрицательно влияют на спекаемость и прочность керамических изделий. При наличии в глинистых породах свыше 20% карбонатных примесей они не могут использоваться без соответствующей обработки или обогащения. Оксиды железа, титана, марганца и других металлов содержатся в глинах в количестве до 10-12% и оказывают существенное влияние на целый ряд важнейших свойств керамических изделий. Наибольшее влияние оказывают оксиды железа, находящиеся в глине в виде оксида Fe2O3 и гидроокиси Fe(OH)3 и оксиды марганца MnO2. Они улучшают спекаемость изделий и придают им окраску.

Калий и натрий входят в глины в виде щелочных оксидов, содержание которых находится в пределах 3,5-5%.

Сера присутствует в глинах в различных соединениях, ее содержание не оказывает на качество стеновых керамических изделий.

Глинообразующие минералы, определяющие основные свойства глин, представляют собой в основном гидросиликаты глинозема, содержащие кремнезем и окислы железа, а также сульфаты, карбонаты и растворимые в воде соли различных металлов.

Химический, минералогический и гранулометрический состав глин, используемых для производства кирпича (см. табл.2.1.).

Таблица 2.1. Требования к глинам, предназначенным для производства керамического кирпича и керамических камней /3/.

Химический состав глины, %:

(не более)

(не менее)

(не более)

частицы менее 1 мкм (не менее)

частицы менее 10 мкм (не менее)

Влажность карьерная, % (не более)

Крупнозернистыми включениями более 5 мм, % (не более)

Карбонатными включениями, более 3 мм

Пластичность, не менее

Для улучшения природных свойств глиняного сырья-уменьшения общей усадки, чувствительности к сушке и обжигу, улучшения формовочных свойств, широко применяют добавки.

Добавки, используемые при производстве кирпича и керамических камней, по назначению можно разделить на:

Читайте так же:
Как закрепить анкер кирпич

отощающие – песок, шамот, дегидратированная глина, уносы керамзитового производства и другие минеральные невыгорающие добавки;

отощающие и выгорающие полностью или частично – древесные опилки, лигнин, торф, лузга, многозольные угли, шлаки, золы ТЭЦ, отходы углеобогатительных фабрик и другие;

выгорающие добавки в виде высококалорийного топлива – антрацит, кокс и другие, вводимые в шихту для улучшения обжига изделий;

обогащающие и пластифицирующие добавки – высокопластичные жирные глины, бентонитовые глины, сульфитноспиртовая барда и другие /2,4/.

Таблица 2.2. Технические требования, предъявляемые к добавкам /3/.

1. Зола Влажность, % (не более)

2.Песок (крупнозернистый) Влажность, %

2.1 Характеристика используемого сырья

В данном проекте для производства керамического кирпича в качестве основного компонента используем глину Малоступкинского месторождения.

Таблица 2.3. Химический состав глины Малоступкинского месторождения

Технология производства кирпича

Кирпич — искусственный камень правильной формы, сформированный из минеральных материалов и приобретающий камнеподобные свойства (прочность, водостойкость, морозостойкость) после обжига или обработки паром.

В течение долгого времени способы производства кирпича изменялись . До ХIX века эта процедура была крайне трудной, потому что кирпич формовали вручную. Соответственно сушить его могли только в летнее время, а производить формовку в больших напольных печах, выложенных из высушенного кирпича-сырца. Только около двухсот лет назад были изобретены кольцевая обжиговая печь и ленточный пресс, что само собой значимо упростило производство. Еще в XIX веке стали выпускаться и глинообрабатывающие машины.

В нынешнее время большая часть всего кирпича производится на крупных заводах, где ежегодно выпускают более 200 миллионов кирпичей. В производстве кирпича обычно применяются легкосплавные песчанистые и мергелистые глины.

На сегодняшний день существуют две основные технологии производства кирпичей:

1. Технология обжигового кирпича.

Подготовка материала для будущего кирпича: глина, извлеченная из карьера, помещается в бетонированные творильные ямы, в которых ее разравнивают и заливают водой. В таком состоянии материал остаётся на 3-4 дня. И только после этого глина доставляется на завод для произведения машинной переработки.

Для того, чтобы удалить камни из глинистой массы, применяют специальные камневыделительные вальцы. После этого глина поступает в ящичный питатель. У выходного отверстия этой машины размещаются подвижные грабли, которые частично разбивают куски и выталкивают глину на бегуны. Здесь глина сильно размалывается. Затем материал проходит через одну или две пары гибких вальцов и поступает в ленточный пресс, соединенный с резательным аппаратом. Кирпич отрезается от глиняной ленты и попадает на подкладочные деревянные рамы. После этого материал помещается в сушильную камеру. Когда камера полностью заполняется, ее запирают и разогревают.

Сушку кирпича в основном производят искусственным способом, так как она не требует большого складского пространства и не зависит от погодных условий. Для такой сушки используют тепло отработанного пара. В результате постепенного подъема температуры в сушильной камере образуются водяные испарения без движения воздушных потоков. Кирпич во влажном воздухе нагревается, и именно это обеспечивает равномерное высыхание всей массы. Высушенный кирпич поступает в кольцевую или туннельную печь для обжига. Это происходит при температуре около 1000 градусов. Обжиг длится до начала спекания.

Качественный кирпич обладает матовой поверхностью, и при ударе издаёт звонкий звук. Правильно, когда на изломе он однородный, пористый и легкий. Кирпич сявляется бракованным, если в нем можно найти внутренние пустоты и трещины на внешней стороне.

Хороший керамический кирпич производится из глины добытой мелкой фракцией с постоянным составом минералов. При постоянном составе минералов цвет кирпича при производстве одинаковый, что характеризует лицевой кирпич. Месторождения с однородным составом минералов и многометровым слоем глины, пригодным для добычи одноковшовым экскаватором, очень редки и почти все разработаны.

Читайте так же:
Даже кирпич хочет стать чем то

2. Технология безобжигового кирпича.

Здесь применяется гипер- или трибо-прессование. Это технология сварки минеральных сыпучих материалов под воздействием высокого давления в присутствии вяжущих компонентов и воды, завершающаяся выдержкой на складе в течение 3-5 суток до созревания. На первой стадии исходное сырье дробится до фракции 3-5 мм, после чего поступает в приемный бункер. Затем, пройдя по ленточному транспортеру через расходный бункер и питательный дозатор, материал попадает в бетоносмеситель. Там происходит его смешивание с цементом до получения однородной массы. На второй стадии осуществляется поставка готового материала по ленточному конвейеру через двухрукавную течку на установку формования. После прессования кирпич можно сразу помещать на технологические поддоны. На них он и размещается на складе, где происходит естественная выдержка в течение 3-7 суток. После этого производится отгрузка готового кирпича потребителю.

Производство глиняного кирпича

Сырье

Керамика

Керамические материалы получаются в процессе технологической обработки минерального сырья (глинистого), способного при затворении водой образовывать пластичное тесто, которое в высушенном состоянии обладает небольшой прочностью, а после обжига приобретает камнеподобные свойства.

В настоящее время керамические изделия классифицируют по производственно-отраслевому признаку. Эта классификация отражает свойства изделий и способ их производства. В зависимости от областей применения различают следующие группы керамических материалов:

1. строительная керамика – изделия, предназначенные для кладки зданий и сооружений; для отделки и облицовки наружных и внутренних поверхностей зданий; для отделки сан-тех узлов – керамическая плитка и кирпич.

2. огнеупорные материалы – изделия, применяемые в агрегатах и установках, работающих при повышенных температурах – шамотные материалы.

3. химически стойкий материалы – изделия, используемые в условиях воздействия на них различных агрессивных сред.

4. тонкая керамика- хозяйственная посуда, художественно-декоративные изделия, электротехническая и электрорадиокерамика, химическая посуда и аппараты.

5. специальная керамика – группа изделий, применяемых в авто-, радио-, медицинской промышленности.

Применяемые в керамической промышленности материалы условно деляться на 3 группы:

I. пластичные (глинистые);

Пластичные материалы – вещества, которые будучи замешанные с водой способны принимать под действием внешних сил ту или иную форму, сохраняя ее после сушки и обжига. К этой группе относятся преимущественно глинистые материалы, представляющие собой тонкодисперсные породы различного химического и минерального составов, встречаются в природе как в рыхлом, так и в уплотненном состоянии. При обжиге до соответствующей температуры они теряют химически связанную воду и при дальнейшем повышении температуры приобретают каменподобное состояние и механическую прочность.

Все глинистые материалы можно разделить на 4 класса:

ü каолины (белые камни),

ü сланцевые глины и глинистые сланцы.

Каолин – глинистая порода белого цвета, состоящая в основном из минерала каолинит: Al2O3 · 2 SiO2 · 2 Н2О + примеси. У них ярко выраженное кристаллическое строение и сравнительно низкая пластичность. Различается каолин первичный (сохранившийся на месте образования других пород) и вторичный (перенесшие из мест залегания на определенное расстояние и отложенные на новом месте).

Первичные каолины содержат значительное количество механических примесей в виде не разложенных или слабо разложенных остатков горных пород.

В керамической промышленности перед использованием в производстве обязательно обогащают методов отмучивания. Огнеупорный отмученный каолин до 1800 0 С применяют главным образом в фарфоро-фаянсовой промышленности; огенупорах.

Вторичные каолины отличаются большим разнообразием минеральных составляющих и обилием примесей (кварца, от которого трудно освободиться, органические примеси).

Читайте так же:
Как линейкой измерять диагональ кирпича

Глины – являются основными в производстве строительной керамики. Это тонко обломочные горные породы различные по химико-минералогоческому составу. Основные свойства глин обусловлены присутствием в них каолинита, монтмориллонита Al2O3 · 4 SiO2 · n H2O; иллит KMgA4S7H + бывают загрязнены остатками материальной породы + примеси. Глиняное вещество может состоять из одного глинистого минерала (мономинерал) или из смеси различных глинистых минералов (полиминерал). Примесями в глинистых составляющих являются: кварцевый песок, соединения железа, карбонаты, сульфаты, органические вещества.

Кварцевый песок – до 60 % → уменьшается пластичность и связующая способность глин; достоинство – уменьшается усадка при сушке и обжиге.

Соединения железа находятся в виде пирита FeS2, оксидов и карбонатов. Тонкодисперсные соединения железа снижают огнеупорность глин. Содержание крупных включений приводит к образованию при обжиге выплавок («мушки»), окрашивающих черепок от красного до темно-коричневого цвета (в зависимости от количества кислорода в печи).

Карбонатные примеси – если они находятся в виде крупных включений, то они вредные, так как вызывают термические деформации изделий после обжига. Тонкодисперсные карбонаты увеличивают пористость, снижают прочность готовых изделий.

Сульфаты – являются вредными примесями (гипс → «мушки», Na2SO4 → кристаллы в порах обожженного изделия с 10 молекулами воды и это ведет к разрушению изделия в целом).

Таким образом, свойства глин и каолинов определяются соотношением глинистых минералов и примесей.

Гранулометрический состав глин является полифракционным 0,001…0,25 мм. Гранулометрический состав различных видов глин резко отличается друг от друга, а высокосортные глины всегда являются высокодисперсными, содержание фракций 0,001 мм и менее доходит до 90 %. Крупные частицы 0,25 мм имеют окатанную форму; мелкие – чешуйчатую и пластинчатую формы. От различных частиц глины зависит ряд важных свойств:

— Отношение к сушке и обжигу.

Чем выше содержание мелких фракций, тем выше связующая способность, выше усадка и выше температура спекания.

— Пластичность – способность глин давать при затворении тесто, которое может принимать под воздействием внешних сил любую форму и сохранить ее после прекращения действия усилий.

Процесс образования пластичного теста протекает след образом: вначале вода проникает в поры и вытесняет воздух, затем глинистые частицы начинают впитывать воду, увеличиваясь в объеме; процесс набухания глин часто сопровождается выделением тепла и уменьшением объема (усадка).

— Связность и связующая способность.

При высыхании глиняное тесто сохраняет приданную ему форму благодаря силам сцепления частиц глины, а усилие, которое нужно приложить для разъединения частиц глины, характеризуется степенью связности.

У высокопластичных глин степень связности 25 кг/см 2 , у тощих – ниже 15 кг/см 2 .

— Воздушная – огневая усадка – изменение линейных размеров, которые претерпевают свежеотформованные изделия под влиянием процессов, сопровождающихся при сушке и обжиге (огневая усадка).

— Огнеупорность – делится на три класса:

I. Огнеупорные глины (1 580 0 С – нижняя граница, а верхнего предела нет);

II. Тугоплавкие (1 350 0 С …1 580 0 С);

III. Легкоплавкие (1 350 0 С и ниже).

Отощающие материалы. Пластичные жирные виды редко применяются в чистом виде, так как в процессе сушки и обжига они дают большую усадку, сопровождающуюся растрескиванием изделий, что сильно затрудняет возможность изготавливать изделия правильной формы. Для уменьшения усадки глиняной массы при сушке и обжиге в состав вводят отощающие материалы. Их делят на искусственные и естественные.

К естественным относятся природные вещества, которые являются постоянными сопровождающими глин (кварц).

К искусственным – брак, бой керамических материалов.

Читайте так же:
Сколько кирпичей заменяет паромакс

Плавни – материалы, которые при обжиге изделий вступают во взаимодействие с основными сырьевыми материалами шихты, обазующие легкоплавкие соединения. При введении плавней в состав керамической массы достигается понижение температуры ее спекания благодаря чему повышается плотность обожженного черепка, прочность изделия в целом и уменьшается его водопоглощение.

Все виды плавней можно разделить на две группы:

1. собственно плавни – вещества, действие которых обусловлено низкой температурой их плавления. Это пигматиты, нефелиновые породы.

2. материалы, дающие при взаимодействии с компонентами шихты легкоплавкие соединения. Это доломит, магнезит.

Классификация. Глиняный кирпич бывает различных видов:

(изготовленный пластическим формованием и полусухим прессованием)

Пустотелый кирпич делят на дырчатый и пористо-дырчатый. Его изготавливают со сквозными и несквозными пустотами. Пустоты бывают круглые и щелевидные.

Вследствие незначительного диаметра сквозных пустот не более 16 мм и ширине щели не более 12 мм заполнение пустот в процессе кладки строительным раствором не происходит. Поэтому кладка их пустотного кирпича обладает низкой теплопроводностью. Количество круглых пустот ≈ 13…113. количество щелевидных пустот 7…31 шт. Толщина наружных стенок должна быть не менее 15 мм.

В производстве пустотного и пористо-пустотного кирпича получается экономический эффект в сырье и топливе. Сушка и обжиг такого кирпича производится в более короткие сроки. Кирпич со rср = 1 450 кг/см 3 называется эффективным. Он имеет преимущества перед полнотелым:

ü тепло-физические свойства лучше,

ü позволяет уменьшить толщину стен при возведении.

Способы производства. Существует 2 способа изготовления кирпича:

1. пластичный (мокрый);

Практикой установлено, что изделия высшего качества можно получить при условии, если естественная структура глин полностью разрушена, глина и другие материалы достаточно измельчены, разрыхлены и тщательно перемешаны для получения однородной рыхлой массы, легко подающаяся формованию. Недостаточно разрыхленные и перемешанные массы дают изделия слоистой структуры, в результате чего они легко крошатся и разрушаются под действием атмосферных факторов.

Схема технологического процесса изготовления керамических изделий включает следующие процессы:

1-ая стадия переработки заключается в рыхлении ее кусков с помощью глинорыхлителя.

Далее глина поступает в камне выделительные вальцы. Примерно 30 %. Вальцы грубого и тонкого помола, где материал раздавливается, перетирается между валками, вращающимися друг навстречу другу. Грубый помол – зазор больше. Поверхность бывает гладкой, рефленой, зубчатой, ребристой.

Глиномешалка служит для увлажнения и смешивания с основными добавками. Приготовление глины для ускоренного размокания и равномерного увлажнения глиняной массы предложен способ увлажнения глины паром. При этом способе влага быстро и равномерно распределяется по массе, кроме того масса нагревается до 60…70 0 С, что облегчает процесс формовки сырца. Этот способ способствует уменьшению срока сушки Þ экономит энергию. Наиболее распространенным типом машин для формования являются горизонтальные ленточные прессы (экструдэры).

Для производства глина применяется та же. Однако, к химическому составу глин предъявляют повышенные требования:

ü не допускается большого количества примесей SiO2, так как они приводят к уменьшению прочности при изгибе,

ü присутствие SO4 строго ограничено, так как вызывает белый налет и пятна на поверхности кирпича.

Кирпич полусухого формования часто выпускается лицевым.

Добавляется дополнительная сушка после карьера. Входящая влажность – 30 %, после сушки – не более 9 %. Сушка в дезинтеграторах.

Два типа прессов:

2. ударного действия.

|следующая лекция ==>
Ресурсосбережение в деревообрабатывающей промышленности|Свойства стекла

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector