Alsatelecom.ru

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

Научный журнал Современные наукоемкие технологии ISSN 1812-7320 Перечень ВАК ИФ РИНЦ 0,899

Технологическая линия керамических кирпичей

Керамические стеновые материалы в настоящее время являются одними из востребованных как при индустриальном строительстве, так и при индивидуальном жилищном строительстве. Это объясняется многими объективными факторами. Во-первых, стеновая керамика превосходит по многим показателям такие традиционные строительные материалы, как силикатный кирпич, керамзитобетон, железобетон и др. Во-вторых, стеновая керамика является наиболее долговечной за счет своей высокой водостойкости, вкислотостойкости и щелочестойкости. В-третьих, стеновая керамика обладает высокими теплозащитными и теплоизоляционными характеристиками. В-четвертых, лицевую сторону стеновой керамики покрывают различными декоративными покрытиями, что значительно удешевляет отделочные работы за счет устранения технологических операций облицовки дорогостоящей керамической плиткой, отделки различными недолговечными водоэмульсионными и силикатными красками, полицементными и гипсо полицементными пастами.

В связи с вышеизложенным в настоящее время разработаны различные технологии глазурования керамического кирпича, которые обладают как преимуществами, так и недостатками.

Традиционная технология глазурования керамического кирпича предусматривает длительную во времени технологическую операцию подготовки глазурного шликера, его нанесения дисковыми распылителями и последующую сушку.

Глазурование и ангибирование керамического кирпича методом газопламенного оплавления является достаточно энергоемким механическим процессом, требующим специального оборудования для приготовления глазури или ангоба, его нанесения и сушки. При этом качество покрытия существенно зависит от влажности керамического черепка.

Наиболее высокоэффективными и высокопроизводительными являются технологии глазурования керамического кирпича с использованием плазменного факела.

Технология глазурования керамического кирпича методом плазменного оплавления является высокопроизводительной по сравнению с традиционными технологиями глазурования керамического кирпича с использованием экранных и щелевых печей.

Однако, данная технология обладает рядом недостатков, основным из которых является значительный термоудар, снижающий прочность сцепления глазурного слоя с основой за счет образования микротрещин в керамическом черепке.

Технология глазурования керамического кирпича методом плазменного напыления различных стеклопорошков также является эффективной и высокопроизводительной по сравнению с традиционными технологиями глазурования с использованием газопламенного факела, а также экранных, туннельных и щелевых печей. Однако, данная технология также обладает недостатками, основным из которых является низкая морозостойкость и прочность сцепления глазури с керамическим черепком.

Таким образом, существует проблема разработки высокоэффективной ресурсо — и энергосберегающей технологии нанесения глазури на керамический кирпич.

В качестве исходных материалов для глазурования использовали отходы обогащения железистых кварцитов КМА Лебединского ГОКа Белгородской области, пылеунос керамзитового производства ЖБИ — 3 г. Белгорода и отходы и бой производства санитарно-строительной керамики КСМ г. Старый Оскол Белгородской области.

Химический состав исходных материалов для глазурования представлен в таблице 1.

Таблица 1. Химический состав материалов для глазурования керамического кирпича

Содержание оксидов, масс, %

Отходы обогащения железистых кварцитов КМА

Отходы керамзитового производства

Отходы производства санитарно-строительной керамики

Показатели качества глазурованного керамического кирпича определяли по стандартным методикам в соответствии с требованиями ГОСТ 8462 — 85 «Материалы стеновые. Методы определения пределов прочности при сжатии и изгибе» и ГОСТ 7025 — 91 «Кирпич и камни керамические и силикатные. Методы определения водопоглащения, плотности и контроля морозостойкости».

Разработать технологию нанесения глазури на керамический кирпич методом плазменной обработки.

  • Исследование влияния технологических факторов на прочность сцепления глазурного слоя с основой и морозостойкость керамического кирпича.
  • Исследование влияния расхода материала для глазурования на качество глазурования.
  • Разработка и оптимизация технологического процесса глазурования керамического кирпича.

В качестве основного технологического оборудования для глазурования керамического кирпича использовали электродуговой плазмотрон УПУ-8М. Мощность работы плазмотрона 18кВт. Плазмообразующим газом служил аргон, расход которого составил 2.5 м 3 /час.

Разработанная технология представлена на рисунке 1 и включает следующие технологические операции.

Для глазурования использовали керамический эффективный кирпич производства КСМ г. Старый Оскол Белгородской области.

Перед глазурованием керамического кирпича производили подготовку сырьевых материалов, в частности отходов обогащения железистых кварцитов КМА, отходов керамзитового производства и отходов санитарно-строительной керамики.

Материалы для глазурования по отдельности помещались в бункера с пластинчатыми дозаторами. Из бункеров с помощью пластинчатых дозаторов материалы для глазурования поступали в шаровые мельницы с уралитовыми шарами, где производился их сухой помол. После помола материалы для декорирования рассевались на соответствующие фракции. Для глазурования методом плазменной обработки, как показала практика, пригодны порошки фракционным составом 60 — 250 мкм.

После рассева более крупные фракции порошков, согласно разработанной технологии, направлялись обратно в шаровые мельницы на помол. Материалы для глазурования фракционного состава 60 — 250 мкм помещались в соответствующие бункера, откуда предусмотрено их расходывание по мере надобности получения соответствующего цвета или композиции цветов.

Отходы обогащения железистых кварцитов КМА при глазуровании превращаются в глазурь черного цвета, отходы керамзитового производства — в оттенки зеленых цветов, отходы санитарно-строительной керамики — в оттенки от цвета слоновой кости до персикового.

Перед глазурованием керамического кирпича выбранный для глазурования материал поступает в порошковый питатель, который включается автоматически с одновременным включением электродугового плазмотрона и зажиганием электрической дуги в плазменной горелке.

Керамические кирпичи размером 60 120 250 мм, соответствующие требованиям ГОСТ 530-95, перед глазурованием укладывались на вагонетки и транспортировались к пластинчатому конвейеру.

В автоматическом режиме укладчик укладывал кирпичи на пластинчатый конвейер. С целью оптимизации технологических режимов глазурования керамического кирпича скорость пластинчатый конвейера регулировали в пределах 0,025 — 0,250 м/с. В центре пластинчатого конвейера , длина которого составляла 10,8 м, устанавливали камеру с вытяжной вентиляцией. В камеру с вытяжной вентиляцией стационарно устанавливали плазменную горелку. Однако, разработанная технология, при необходимости, предусматривает возвратно-поступательное движение в автоматическом режиме плазменной горелки с регулированием скорости ее движения для глазурования других стеновых материалов, в частности керамических камней, блоков, а также фасонных изделий.

Читайте так же:
Можно ли класть кирпич торцом

Рис. 1. Технология глазурования керамического кирпича методом плазменной обработки

Установленные на пластинчатый конвейер керамические кирпичи транспортировались к плазменной горелке. Факел плазменной горелки с температурой 8800 К оплавлял поверхностный слой стеновых керамических материалов и одновременно напылял материал для глазурования на лицевую поверхность керамического кирпича. После глазурования керамический кирпич подавался пластинчатым конвейером к автоматическому укладчику, который укладывал изделия в пакеты, которые транспортировались в склад готовой продукции.

На разработанной технологической линии были проведены исследования по влиянию технологических факторов на прочность сцепления и морозостойкость глазурного слоя. Установлено, что с увеличением толщины глазурного слоя на основе отходов санитарно-строительной керамики с 200 до 1200 мкм прочность сцепления снижалась с 3,8 до 1,3 МПа, а морозостойкость — с 41 до 15 циклов замораживания-оттаивания.

В процессе проведения стендовых испытаний разработанной технологи исследовано влияние расхода материала для глазурования на толщину глазурного слоя. Оптимальными параметрами глазурования керамического кирпича является скорость плазменной обработки 0,025-0,50 м /с. При данных технологических режимах плазменной обработки толщина глазурного слоя составляла 200 — 400 мкм.

  • Разработана технология нанесения глазури на керамический кирпич методом плазменной обработки.
  • Исследовано влияние технологических факторов на прочность сцепления глазури с керамическим черепком и морозостойкость.
  • Установлено влияние расхода материала для глазурования керамического кирпича на качество глазурного слоя.
  • Оптимизированы основные технологические параметры глазурования керамического кирпича методом плазменной обработки.
  • Экспериментально определено, что при скорости обработки керамического кирпича 0,025 — 0,50 м/с образуется глазурный слой толщиной 200-400 мкм с высокими физико-механическими и эстетико-потребительскими свойствами.
  • При расходе материала для глазурования керамического кирпича 0,813-1,625 г/с и скорости плазменной обработки 0,025 — 0,50 м/с толщина глазурного слоя составляет 200± 25 мкм.

Общая схема производства керамических изделий

При всем многообразии керамических изделий по свойствам, формам, назначению, виду сырья и технологии изготовления основ­ные этапы производства керамических изделий являются общими и состоят из следующих операций: добыча сырьевых материалов, под­готовка массы, формование изделий, их сушка и обжиг.

Добыча глины осуществляется на карьерах обычно открытым способом экскаваторами и транспортируется на предприятие кера­мических изделий рельсовым, автомобильным или другим видом транспорта. Разработке карьера предшествуют подготовительные работы: геологическая разведка с установлением характера залега­ния, полезной толщи и запасов глин; счистка поверхности от расте­ний за год-два до начала разработки, удаление пород, непригодных для производства.

Подготовка глин и формование изделий

Карьерная глина в естественном состоянии обычно непригодна для получения керамических изделий. Поэтому проводится ее обра­ботка с целью подготовки массы. Подготовку глин целесообразно вести сочетанием естественной и механической обработки. Естест-

венная обработка подразумевает собой вылеживание предваритель­но добытой глины в течение 1-2 лет при периодическом увлажнении атмосферными осадками или искусственном замачивании и перио­дическом замораживании и оттаивании. Механическая обработка глин производится с целью дальнейшего разрушения их природной структуры, удаления или измельчения крупных включений, удале­ния вредных примесей, измельчения глин и добавок и перемешива­ния всех компонентов до получения однородной и удобоформуемой массы с использованием специализированных машин (глинорыхли — телей; камневыделительных, дырчатых, дезинтеграторных, грубого и тонкого помола вальцов; бегунов, глинорастирочных машин, кор — зинчатых дезинтеграторов, роторных и шаровых мельниц, одно — и двухвальных глиномешалок, пропеллерных мешалок и др.).

Рис. 5.1. Технологическая схема производства керамического кирпича:

/ — карьер глины; 2 — экскаватор; 3 — глинозапасник; 4 — вагонетка; 5 — ящичный подаватель; 6 — добавки; 7 — бегуны; 8 — вальцы; 9 — ленточ­ный пресс; 10 — резак; 11 — укладчик; 12 — тележка; 13 — сушильные камеры; 14 — туннельная печь; 15 — самоходная тележка; 16 — склад

В зависимости от вида изготовляемой продукции, вида и свойств сырья массу приготовляют пластическим, жестким, полусухим, су­хим и шликерным способами. Способ приготовления массы опреде­ляет и способ формования, и название в целом способа производства.

При пластическом способе подготовки массы и формования исходные материалы при естественной влажности или предвари­тельно высушенные смешивают с добавками воды до получения теста влажностью от 18 до 28%. Этот способ производства кера­мических строительных материалов является наиболее простым, наименее металлоемким и потому наиболее распространенным. Он применяется в случаях использования среднепластичных и умеренно-пластичных, рыхлых и влажных глин с умеренным со­держанием посторонних включений, хорошо размокающих и пре­вращающихся в однородную массу. На рис. 5.1 приведена одна из технологических схем производства кирпича пластическим спосо­бом.

Набор и разновидности машин для подготовки массы могут от­личаться от приведенных на рис. 5.1 в зависимости от свойств сырья и добавок. Однако формование при пластическом способе всегда производится на машине одного принципа действия — ленточном шнековом прессе (рис. 5.2) с вакуумированием и подогревом или без них. Вакуумирование и подогрев массы при прессовании позволяет

Рис. 5.2. Ленточный вакуумный пресс: шнековый вал; 2 — прессовая головка; 3 — мундштук; 4

брус; 5 — крыльчатка; 6 — вакуум-камера; 7 — решетка; 8 — глиномялка

улучшить ее формовочные свойства, увеличить прочность обожжен­ного изделия до двух раз. В корпусе пресса вращается шнек-вал с винтовыми лопастями. Глиняная масса перемещается с помощью шнека к сужающейся переходной головке, уплотняется и выдавлива­ется через мундштук в виде непрерывного бруса или ленты, или тру­бы под давлением 1,6-7 МПа.

Производительность современных ленточных прессов по произ­водству кирпича достигает 10 ООО штук в час.

Жесткий способ формования является разновидностью со­временного развития пластического способа. Влажность формуе­мой массы при этом способе колеблется от 13% до 18%. Формо­вание осуществляется на мощных вакуумных шнековых или гид­равлических прессах. Вакуум-пресс итальянской фирмы «Бонд — жени», например, создает давление прессования до 20 МПа. В связи с тем, что «жесткое» формование осуществляется при отно­сительно высоких 10-20 МПа давлениях, могут быть использова­ны менее пластичные и с естественной низкой влажностью глины. При этом способе требуются меньшие энергетические затраты на сушку, а получение изделия сырца с повышенной прочностью по­зволяет избежать некоторые операции в технологии производства, обязательные при пластическом способе. Формование при пла­стическом и жестком способах завершается разрезкой непрерыв­ной ленты отформованной массы на отдельные изделия на реза­тельных устройствах. Эти способы формования наиболее распро­странены при выпуске сплошных и пустотелых кирпичей, камней, блоков и панелей, черепицы и т. п.

Читайте так же:
Коэффициент пуассона для кирпича

Полусухой способ производства строительных керамических изделий распространен меньше, чем способ пластического формова­ния. Керамические изделия по этому способу формуют из шихты влажностью 8-12% при давлениях 15-40 МПа. Недостаток способа в том, что его металлоемкость почти в 3 раза выше, чем пластическо­го. Но вместе с тем он имеет и преимущества. Длительность произ­водственного цикла сокращается почти в 2 раза; изделия имеют бо­лее правильную форму и более точные размеры; до 30% сокращается расход топлива; в производстве можно использовать малопластич­ные тощие глины с большим количеством добавок отходов произ­водства — золы, шлаков и др. Сырьевая масса представляет собой порошок, который должен иметь около 50% частиц менее 1 мм и 50% размером 1-3 мм.

Прессование изделий производится в пресс-формах на одно или несколько отдельных изделий на гидравлических или механических прессах. По этому способу делаются все виды изделий, которые из­готовляются и пластическим способом.

Сухой способ является разновидностью современного развития полусухого производства керамических изделий. Пресс-порошок при этом способе готовится влажностью 2-6%. При этом устраняет­ся полностью необходимость операции сушки. Таким способом из­готовляют плотные керамические изделия — плитки для полов, дорожный кирпич, материалы из фаянса и фарфора.

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. Отливка изделий производится из массы с содержанием воды до 40%. Этим способом изготовляются санитарно-технические изделия, облицовочные плитки.

Перед обжигом изделия должны быть высушены до содержания влаги 5-6% во избежание неравномерной усадки, искривлений и рас­трескивания при обжиге.

Прежде сырец сушили преимущественно в естественных усло­виях в сушильных сараях в течение 2-3 недель в зависимости от климатических условий.

В настоящее время сушка производится преимущественно ис­кусственная в туннельных непрерывного действия или камерных периодического действия сушилах в течение от нескольких до 72 часов в зависимости от свойств сырья и влажности сырца. Сушка производится при начальной температуре теплоносителя — от хо­дящих газов от обжиговых печей или подогретого воздуха — 120— 150 °С.

Обжиг — важнейший и завершающий процесс в производстве керамических изделий. Этот процесс можно разделить на три перио­да; прогрев сырца, собственно обжиг и регулируемое охлаждение. При нагреве сырца до 120 °С удаляется физически связанная вода и керамическая масса становится непластичной. Но если добавить во­ду, пластические свойства массы сохраняются. В температурном ин­тервале от 450 °С до 600 °С происходит отделение химически свя­

занной воды, разрушение глинистых минералов и глина переходит в аморфное состояние. При этом и при дальнейшем повышении тем­пературы выгорают органические примеси и добавки, а керамиче­ская масса безвозвратно теряет свои пластические свойства. При 800 °С начинается повышение прочности изделий благодаря проте­канию реакций в твердой фазе на границах поверхностей частиц компонентов.

В процессе нагрева до 1000 °С возможно образование новых кристаллических силикатов, например силлиманита А1, а при нагре­ве до 1200 °С — и муллита 3Al203’2Si02. Одновременно с этим лег­коплавкие соединения керамической массы и минералы плавни соз­дают некоторое количество расплава, который обволакивает нерас — плавившиеся частицы, стягивает их, приводя к уплотнению и усадке массы в целом. Эта усадка называется огневой усадкой. В зависимо­сти от вида глин она составляет от 2% до 8%. После остывания изде­лие приобретает камневидное состояние, водостойкость и проч­ность. Свойство глин уплотняться при обжиге и образовывать кам­неподобный черепок называется спекаемостью глин.

В зависимости от назначения обжиг изделий ведется до различ­ной степени спекания. Спекшимся считается черепок с водопогло — щением менее 5%. Большинство строительных изделий обжигается до получения черепка с неполным спеканием в определенном темпе­ратурном интервале от температуры огнеупорности до начала спека­ния, называемом интервалом спекания.

Интервал спекания для легкоплавких глин составляет 50-100 °С, а огнеупорных до 400 °С. Чем шире интервал спекания, тем меньше опасность деформаций и растрескивания изделий при обжиге.

Интервал температур обжига лежит в пределах: от 900 °С до 1100 °С — для кирпича, камня, керамзита; от 1100 °С до 1300 °С — для клинкерного кирпича, плиток для полов, гончарных изделий, фаянса; от 1300 °С до 1450 °С — для фарфоровых изделий; от 1300 °С до 1800 °С — для огнеупорной керамики.

Технологическая линия по производству пенодиатомитового кирпича

  • Русский
  • Автокад
  • Учебные
  • Пищевая промышленность
  • Добавлен: 29.07.2014
  • Размер: 3 MB
  • Закачек: 0

Описание

Состав проекта

Дополнительная информация

Содержание

2. Технологическая часть:

2.1. Характеристика и номенклатура продукции

2.2. Выбор, обоснование и описание технологического процесса

2.3. Режим работы и производственная программа предприятия

2.4. Сырье и полуфабрикаты

Читайте так же:
Ингредиенты для производства кирпича

2.5. Выбор и расчет количества основного оборудования

2.6. Расчет потребности в энергетических ресурсах

2.7. Контроль производства и качества готовой продукции

3. Техника безопасности и охрана труда

4. Список использованной литературы

1. введение

Керамические теплоизоляционные изделия – это вид теплоизоляционных материалов, которые применяют главным образом для устройства тепловой изоляции различного рода промышленных печей и теплопроводов. Температура применения керамических теплоизоляционных изделий зависит от применяемого для их изготовления сырья и находится в пределах 800 — 1600°С.

Основными достоинствами керамических теплоизоляционных изделий являются более высокие значения температуростойкости, водостойкости и прочности, чем у других материалов, используемых для тепловой изоляции энергетических установок и трубопроводов.

Керамические теплоизоляционные изделия вырабатывают в виде блоков, кирпича, скорлуп и сегментов.

Свойства и способы производства керамических теплоизоляционных изделий имеют много общего со свойствами строительной керамики и способами ее изготовления. Но между ними есть и различия, вытекающие из большей пористости этих изделий, чем строительной керамики. Например, пористость стеновых керамических изделий находится в пределах от 20 до 30% (по объему), а теплоизоляционных керамических изделий — от 55 до 75% и более. Высокая пористость керамических теплоизоляционных изделий обусловливает их небольшой объемный вес, малую прочность и низкую теплопроводность.

В зависимости от вида основного сырья керамические теплоизоляционные изделия могут быть:

• диатомитовые, сырьем для производства которых являются диатомит или трепел;

• вермикулитовые, получаемые из вспученного вермикулита и глиняного связующего;

• перлитовые, основным сырьем для производства которых служат вспученный перлит и глиняное связующее;

• легковесные огнеупорные, получаемые из огнеупорной глины и кварцита.

Высокопористое строение керамических теплоизоляционных материалов можно получать различными способами: введением и выжиганием выгорающих добавок, введением высокопористых наполнителей, способами газового вспучивания (газообразованием) и пенообразования. Закрепление же полученной высокопористой структуры и придание прочности изделиям во всех случаях достигают только в процессе обжига, что и позволяет объединить все многообразие этих материалов в одну группу керамических изделий.

Перечисленные выше способы получения высокопористой структуры керамических материалов имеют неодинаковую значимость. Некоторые из них применяют широко, а другие ограниченно в силу различных причин или вовсе не используют. Введение в формовочную массу высокопористых компонентов (вспученных перлита и вермикулита) либо существенно удорожает материал, либо снижает его температуру применения. Химическое вспучивание и вспучивание масс во время обжига применяют крайне редко из-за сложности технологии. Поэтому наибольшее распространение получили два способа: способ пенообразования и способ введения и последующего выжигания выгорающих добавок. Способ выгорающих добавок не позволяет изготавливать высокоэффективные изделия с плотностью ниже 500 кг/м3. Пенодиатомитовые изделия имеют плотность 300 кг/м3 и выше. Однако удельные производственные затраты и, соответственно, себестоимость пенодиатомитового кирпича гораздо выше, чем изделий, изготовляемых способом выгорающих добавок. Это объясняется прежде всего более высоким расходом топлива на их производство. Несмотря на это применение изделий с меньшей теплопроводностью, как правило, дает больший экономический эффект, перекрывающий затраты на их изготовление.

В данном курсовом проекте будет разрабатываться технология производства пенодиатомитового кирпича.

2.2 выбор, обоснование и описание схемы технологического процесса.

Производство пенодиатомитовых изделий включает четыре основных технологических передела:

приготовление пенодиатомитовой массы и формование из нее изделий; стабилизацию пористой структуры изделий путем сушки;

образование пористого керамического черепка обжигом.

Подготовка сырьевых материалов.

Диатомит, поступающий с карьера, предварительно дробят и удаляют каменистые включения. Затем высушивают до влажности 510% (карьерная влажность диатомита 50%) и измельчают. Проведение совмещенных сушки и помола в шахтной мельнице предпочтительнее, чем сушка в сушильном барабане с последующим помолом в вальцах тонкого помола. В этом случае процессы сушки и помола заметно интенсифицируются, сокращаются затраты топлива и электроэнергии. А получаемый диатомит характеризуется более однородной влажностью.

Опилки просеивают через сито с отверстиями не более 10 мм.

Для приготовления технической пены используют природные и синтетические пенообразователи.

Приготовление пенодиатомитовой массы.

Как правило, пенодиатомитовую массу приготавливают путем смешивания заранее полученных диатомитового шликера и технической пены. Соотношение шликера и пены зависит от заданной средней плотности готовых изделий. Для приготовления пенодиатомитовой массы используют двух- или трехбарабанные пенобетономешалки. В первом случае в нижнем барабане приготавливают шликер, а верхнем – техническую пену, которую затем добавляют в шликер при непрерывном перемешивании. В случае использования трехбарабанной мешалки в двух верхних барабанах раздельно приготавливают шликер и пену, а их смешивание производят в нижнем барабане.

Чтобы получить однородную и устойчивую во времени пснодиатомитовую массу, необходимо иметь шликер с определенными плотностью (около 1,3 г/см3), консистенцией (погружение стандартного конуса 10—12 см) температурой (около25°С). Плотность пены должна находиться в пределах 50—65 кг/м3. Чтобы повысит устойчивость пены и, следовательно, пенодиатомитовой массы, целесообразна ее предварительная минерализация. Формуют изделия путем заливки пенодиатомитовой массы в стальные или алюминиевые формы соответствующей конфигурации и размеров. При этом пользуются разливочной машиной, снабженной несколькими разливочными рукавами (желобами), под которые на конвейере подаются формы.

Очень высокая влажность пеномассы, достигающая 200—250%, обусловливает значительные усадочные деформации при сушке изделий (20—25), поэтому формы делают больших размеров с учетом усадки при сушке и обжиге.

Сушка и обжиг изделий.

Пенодиатомитовые изделия сушат в формах, что создает неблагоприятные условия для удаления влаги, так как ее испарение может происходить только с верхней поверхности. Это обстоятельство, а также значительные усадки массы при сушке определяют большую продолжительность процесса сушки. С целью некоторого снижения усадочных деформаций и повышения влагопроводности пеномассы в шликер добавляют до 3 древесных опилок, но даже при этих условиях сушка кирпича продолжается 48 ч, а скорлуп и сегментов—75—96ч.

Читайте так же:
Что такое отборный кирпич

Особенность сушки пенодиатомитовых изделии—ее мягкий режим, особенно в начале- процесса (температура теплоносителя не превышает 45—50°С). Обжигают изделия в туннельных печах по тому же режиму, что и изделия, получаемые способом выгорающих добавок.

Высокопористыс диатомитовые изделия независимо от способа изготовления имеют относительно невысокую прочность. Поэтому после оправки их следует упаковывать в картонную или деревянную тару.

Производство керамического кирпича. Нормативные документы. Подготовка, обработка глиняной массы и ее формование, сушка и обжиг

Введение

Производство керамического кирпича схематично представлено выше. Но, прежде чем начать производственный цикл, его надо снабдить сырьевыми компонентами.

Залежи глины, как основного сырья для выпуска данного вида продукции, находят с помощью геологической разведки. После находки глиняных пластов, определяют характер их залегания, объемы запасов сырья (мощность, толщину пласта).

Общая технологическая схема производства керамического кирпича пластическим способом: 1 – карьер глины; 2 – экскаватор; 3 – запасник глины; 4 – вагонетка; 5 – ящичный подаватель; 6 – добавки; 7 – бегуны; 8 -вальцы; 9 -ленточный пресс; 10 – резак; 11 – укладчик; 12 – тележка; 13 – сушильные камеры; 14 – туннельная печь; 15 – погрузчик; 16 – склад.

При принятии решения по разработке найденных запасов сырья, проводят ряд подготовительных мероприятий:

  1. За 1-2 года до карьерных разработок, очищают и готовят поверхность над будущим карьером (корчуют и удаляют растения, осуществляется удаление ненужных, «мусорных» пород с поверхности, рыхлят).
  2. К карьеру строят пути для транспортной логистики (железнодорожной, автомобильной) для доставки сырья с места его добычи на производство, возводят обеспечивающие месторождение линии электроснабжения.

Валовую или селективную разработку карьеров, обычно открытым способом, могут осуществлять разными методами:

  • Добыча экскаваторами (многоковшовыми).
  • С помощью средств малой механизации (бульдозеров, струг, рыхлителей).
  • Разработка взрывными работами.

Метод промышленного взрыва

  • Гидравлическим методом (с применением гидромониторов).

Нормативные документы

Производство и технологии изготовления керамического («красного») кирпича, всей его номенклатуры, производимый из глины с применением различных добавок, осуществляется на керамических предприятиях.

Все производственные процессы на них организованы в соответствии с нормативными строительными документами:

  • ГОСТ 9169 – 75 «Сырье глинистое для керамической промышленности. Классификация».
  • ГОСТ 530 – 95 «Кирпич и камни керамические. Технические условия».
  • ГОСТ 530 – 2012 (ГОСТ 530 – 2007) «Кирпич и камень керамические. Общие технические условия».
  • ГОСТ 7484 – 78 «Кирпич и камни керамические лицевые. Технические условия».
  • ГОСТ 18343 – 80 «Поддоны для кирпича и керамических камней. Технические условия».

Производственный процесс на керамических заводах

Важно! При выборе вида строительного кирпича – силикатного («белого») или керамического кирпича («красного») важно понять, какие их свойства для вас более предпочтительные. Например, если сравнить двойной силикатный кирпич М 150 и такого же типа размера, 250х120х138 (мм) и марки (М 150) керамическое изделие, то мы увидим – показатель влагопоглощения, морозостойкости, теплозащитные свойства лучше у последнего, а звукоизоляция у силикатного изделия. Цена более привлекательна у силикатного кирпича (как полнотелого, так и пустотелого), произведенного на основе сырья из песка и извести.

Для «красного» кирпича, производимого с соблюдением требуемой технологии, применяется более дорогие средства производства (оборудование), требуется больше временных, трудовых и электроэнергетических затрат. Отсюда и цена «керамики» выше, чем у «силиката» (разница в стоимости иногда достигает 50 – 55%).

Каким бы не было широким многообразие типов керамических изделий для кирпичного строительства, само производство всегда состоит из общих для всех предприятий технологических этапов.

Фото: Керамический строительный кирпич, многообразие его видов.

Основные операции, которые необходимо выполнять от добычи сырья и до выпуска готовой керамической номенклатуры производителя:

  1. Разведка и добыча основного сырья (глины), сопутствующих материалов, добавок (молотый уголь, песок, известняк, марганцевая руда и другие минеральные компоненты).
  2. Подготовка массы из глины.
  3. Формовка сырца.
  4. Сушка формированных изделий (сырца).
  5. Обжиг керамической продукции.

О геологоразведке сырья и разных способах его разработки, доставки мы упомянули в начале статьи.

Глиняное сырье для керамического кирпичного производства

Добытое глинистое сырье, в соответствии с ГОСТ 9169 – 75 классифицируют, по параметрам:

  • огнеупорности;
  • содержанию оксида алюминия;
  • содержанию красящих оксидов, оксида железа и диоксида титана;
  • содержанию водорастворимых солей;
  • минеральному составу;
  • содержанию тонкодисперсных фракций;
  • содержанию крупнозернистых включений;
  • пластичности;
  • механической прочности на изгиб в сухом состоянии;
  • спекаемости;
  • содержанию свободного кремнезема.

Подготовка, обработка глиняной массы и ее формование

Глиняное сырье, добытое в карьере, как правило, не подходит в своем первоначальном виде для получения качественных изделий. Сырьевую массу доводят до готовности к использованию в производственном процессе.

До готовности массу из глиняного сырья доводят рядом мероприятий по ее обработки. Обработку сырья можно разделить, на:

  • погодно – климатическую, естественную;
  • механическую.

Вот именно сочетанием этих видов обработки, сырье и делают пригодным для производства.

  1. Естественная обработка – это временное вылеживание добытой карьерной глиняной смеси. По длительности эта процедура может занять один или два года. За это время сырье естественным, а при необходимости и искусственным, путем увлажняется. Проходит несколько циклов заморозки и размораживания, выветривается.
  2. Механическая обработка – это рукотворное продолжение обработки сырья. Во время этого этапа выполняются следующие работы:
  • принудительное разрушение структуры карьерного сырья;
  • удаление крупногабаритных «мусорных» кусковых фрагментов и вредных примесей;
  • измельчение самой глины, мелких включений и добавок;
  • замес многокомпонентной сырьевой массы, с целью получения однородной смеси, готовой к формованию.

Глинорыхлитель, бункер с билами на валу.

Читайте так же:
Кирпич для перегородок виды

В механизации процесса массоподготовки применяется следующее оборудование и специальные машины:

  • глинорыхлители;
  • камневыделительные (дезинтеграторные), дырчатые, грубого и тонкого помола вальцы;
  • бегуны;
  • глинорастирочные машины;
  • корзинчатые дезинтеграторы;
  • роторные и шаровые мельницы;
  • одно- и двухвальные глиномешалки;
  • пропеллерные мешалки и другие средства механизации.

Многофункциональная установка заменяет собой несколько машин – бегуны, струги, вальцы, растиратели и мешалки глиномассы.

Инструкция по работам, технологическим картам, способам и методам приготовления глинномассы, зависит от вида керамических изделий. По способу подготовки и обработки сырья называют и саму технологию производства.

Способы приготовления, формования сырья из глины:

  • Пластический (наиболее распространенный) – используется умеренно – среднепластичные, влажные и рыхлые глиномассы, для получения однородного глиняного теста с показателем влажности 18 – 28 процентов .

Формование в пластическом производстве всегда проходит при пластическом способе всегда на машине одного принципа действия. Эта специализированный пресс (ленточно – шнековый). Прессы могут быть с подогревом и вакуумированием, что лучше подготавливает глиносырьевую массу к формованию, улучшает показатели прочности обожженного сырца.

Ленточный вакуумный пресс: 1 – шнековый вал; 2 – прессовая головка; 3 – мундштук; 4 – глиняный брус; 5 – крыльчатка; 6 – вакуум-камера; 7 – решетка; 8 – глиномялка.

  • Жесткий способ – разновидность пластического способа, с изготовлением глиномассы с влажностью 13 – 18 процентов из менее пластичного сырья. Формование происходит в гидравлических или вакуумных, шнековых прессах с высоким давлением.

При данном способе получение сырца с нужной прочностью, возможно без осуществления некоторых операций, которые обязательно применяются в пластическом производстве.

Обратите внимание! При пластическом и жестком методе формование заканчивается резкой ленты глиномассы на штучные изделия.

  • Полусухой метод производства (менее распространен, чем пластический) – используется малопластичное сырье, «тощие» глины, в порошкообразном состоянии с влажностью 8 – 12 процентов.

Сырьевая загрузка, с большим количеством различных добавок, в виде отходов производства(шлаки, золы) обрабатывается и формуется в прессах с давлением 15 – 40 МПа. В разы большая металлоемкость, чем у пластического, но, само время такого производственного цикла уменьшается.

  • Сухой способ – сырьем является глиняный порошок с влажностью 2 – 6 процентов, что позволяет обходиться без сушки. На выходе производственного процесса при этом методе получаются очень плотные керамические изделия (напольная плитка, кирпичи для дорожного покрытия).
  • При шликерном способе используется трудноспекающееся, многокомпонентное, неоднородное сырье из самой глины и разных добавок (содержание воды до 40 процентов). С этим сырьем, работают методом литья, чтобы получить сложные керамические формы.

Этап сушки изделий

Предпоследний этап всего производственного цикла изготовления керамической номенклатуры. Данная операция предназначена для понижения показателя содержания влаги в изделиях до 5 – 6 процентов. Такой показатель необходим, чтобы во время обжига «керамики» не произошло растрескивание, деформации готовой продукции.

Туннельная сушилка: 1 – камера туннеля; 2 – вагонетки; 3 – вентиляторы; 4 – калориферы.

Раньше, еще с тех времен, когда глиняные кирпичи делали своими руками, и позже на заводах, сушка проходила естественным путем, до 3 – 4 недель. В современном производстве, удаление лишней влаги из сырца происходит искусственно в туннельных или камерных сушилках (температура воздуха 120 – 150 градусов С). В зависимости от влажности формованного сырца время процесса обычно не занимает больше 3 дней.

Обратите внимание! При выборе типа сушилки, рекомендуется отдавать предпочтение конструкциям непрерывного действия.

Обжиг керамической продукции

Процесс обжига технологически завершает изготовление керамического кирпича. Он проходит в кольцевых, туннельных и других печах. Сам этап обжига, можно разбить на следующие операции:

  • прогрев форматированного сырца;
  • непосредственный обжиг изделий;
  • их контролируемое охлаждение.

В ходе прогрева сырца, при температуре 120 (градусов С), физически связанная влага испаряется, изделие утрачивает свою первоначальную пластичность. На этом этапе пластичность еще можно вернуть, увлажнив тело изделия.

При достижении 450 – 600 (градусов С), отделяется уже химически связанная влага, сама глина переходит в аморфное состояние, затем органические включения выгорают, и керамическое изделие окончательно теряет пластичность.

При температуре 800 (градусов С) начинаются необратимые реакции между поверхностями частиц, составляющие многокомпонентную структуру уже затвердевшего изделия. Это значительно повышает прочностные характеристики тела кирпича.

При достижении 1000 (градусов С) происходит, так называемая огневая усадка изделия. Оно спекается и уплотняется за счет легкоплавких компонентов. Они окутывают нерасплавленные составляющие, скрепляет их между собой. Усадка, от первоначального состояния, может быть в пределах 2 – 8 процентов.

В процессе охлаждения обожженного кирпича, остывающее изделие приобретает свое окончательное твердое состояние, водостойкие и прочностные свойства.

Контролируя, регулируя процесс обжига, и получают, керамические кирпичи с нужной структурой, пористостью, свойствами. Так при температурном режиме в интервалах 1100 – 1300 (градусов С) получают клинкерный кирпич, а при температурах от 1300 до 1800 (градусов С) – огнеупорный.

Туннельные секционные печи обжига

Совет! Тем, кто хочет открыть свое предприятие, выпускающий керамический кирпич, стоит обратить внимание на металлическую, секционную печь туннельного вида. Она быстрее монтируется, чем традиционные печи, да и цена намного ниже классических конструкций для обжига.

Вывод

Чтобы получить качественный керамический кирпич, его необходимо производить на современном или модернизированном производстве, оборудовании. Особенно это касается важнейшего этапа – обжига керамической продукции.

Посмотреть на автоматизированную линию изготовления кирпича можно на видео в этой статье (узнайте также как посчитать объем кирпичной кладки).

Оцените пожалуйста статью ☺

Нажмите по звездочке ↓

Средний рейтинг: 0 / 5. Количество голосов: 0

Проголосуйте первым!

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector