Зміст
Вступ
1 Сировинні матеріали
1.1 Кварцевий пісок
1.1.1 Вимоги до піску, які застосовуються для виробництва
силікатної цегли
1.1.2 Методи визнаення якості піску
1.2 Вапно
1.2.1 Отримання вапна і вимоги до нього
1.2.2 Способи визначення якості вапна
1.3 Добавки
1.4 Барвники
1.5 Вода
1.6 Водяна
2 Підготовка вапняно-піщаної суміші
3 Приготовлення сировинної суміші в силосах
Перелік посилань
ВСТУП
В наш час більше 80 відсотків всієї цегли випускають підприємства, які працюють круглорічно. На сьогоднішній день з’явилася велика кількість спеціальних барвників для оздоблення фасадів, це дозволяє надати силікатній цеглі любого кольору і відтінку. Широке розповсюдження отримало оздоблення стін колотою силікатною цеглою.
Силікатна цегла являється одним з найпоширеніших будівельних мате-ріалів, що використовуються для будівництва будинків.
Силікатна цегла представляє собою будівельний матеріал, вироблений шляхом пресування силікатної маси із піску і вапна, а також інших силікатних матеріалів, в тому числі і різноманітних домішок, що затверділи при авто-клавній обробці паром.
Виробництво силікатної цегли має ряд переваг порівняно з виробниц-твом керамічної цегли. Це характеризується більшою механізацією виробниц-тва, що забезпечує економію робочої сили, розміщенням заводу великої по-тужності на невеликій площі, компактністю виробництва, незначною витратою палива і основною перевагою - швидким протіканням процесу.
Силікатна цегла характеризується низькою ціною і високими показни-ками якості продукції, такими як висока механічна міцність і точні розміри готової цегли. Якщо порівнювати ціну української цегли з європейською, то вона в 4-5 разів дешевша.
Останнім часом в нашій країні розширюється будівництво. Споруд-жуються нові житлові будинки, конструкції промислового призначення, а також відбувається реконструкція старих будівель.
У зв’язку з цим збільшуються потреби в будівельних матеріалах, особливо в силікатній цеглі, яка користується великим попитом в будівництві. Тому на даний момент, необхідно збільшити випуск силікатної цегли, щоб забезпечити матеріалами фірми, які займаються будівництвом.
Виробництво силікатної цегли характеризується відносно простим технологічним процесом, високим рівнем механізації і автоматизації, викори- станням комплексного обладнання, можливістю використання різних сировин-них матеріалів і відходів промисловості. Тривалість виробничого циклу в 5-10 раз менша, питомі капіталовкладення, витрати паливоенерге-тичних ресурсів, витрати на виробництво одиниці продукції в 1,5-2 рази нижчі порівняно з аналогічними показниками виробництва керамічної цегли.
Вдосконалення виробництва силікатної цегли основане на досягненнях вітчизняних вчених, які проводять науково-дослідні роботи з виявлення сутності і закономірності проходження фізико-хімічних процесів, для покра-щення технології і підвищення якості силікатної цегли. Це дає змогу розвивати теоретичну базу для подальшого удосконалення технології автоклавних мате-ріалів; так було впроваджено багато видів промислових відходів, наприклад шлаки чорної і кольорової металургії, золи ТЕС, відходи азбестової промис-ловості. Ці матеріали не мають в’яжучих властивостей в звичайних умовах, а проявляють їх при автоклавній обробці. Це дозволяє на їх основі отримувати будівельні матеріали високої якості.
Більшість будівельних матеріалів мають великі розміри і середню щільність, що викликає значні витрати на їх транспортування від заводу чи кар’єра, де їх виробляють або добувають, на будівельний майданчик. Для здешевлення будівництва і зниження транспортних затрат використовують місцеві будівельні матеріали пісок, гравій, щебінь, природний камінь.
Заводи силікатної цегли – це високомеханізовані підприємства. Підвищення eфективності роботи силікатних заводів забезпечується на базі широкого використання досягнень науки і техніки і досягається шляхом скорочення виробничого циклу, зниження трудових затрат, суттєвого покращення якості продукції і широкого використання попереднього досвіду.
Розробляючи нову технологію виробничих процесів, впроваджують засоби механізації і автоматизації роботи обладнання для вагового дозування компонентів суміші, контролю її вологості і активності, для завантажування і вивантажування силосів періодичної дії, а також заміни їх неперервно діючими реакторами.
1 СИРОВИННІ МАТЕРІАЛИ
1.1 Кварцевий пісок
Основними сировинними матеріалами, які використовуються у виробництві силікатної цегли являються кварцовий пісок і вапно.
Пісок утворюється в результаті вивітрювання деяких гірських порід: гранітів, гнейсів т а ін. Ці породи розрушаються під дією атмосферних факторів – тепла, холоду, вітру, води та ін. Продукти розрушення гірських порід переміщаються вітром і водою на значну відстань, а потім осідають.
В залежності від місця залягання розрізняють наступні різновидності пісків:
- гірські і яружні, які складаються з піщанок форми гострих кутів із шороховатою поверхнею;
- річкові і озерні, які мають піщаноки окатаної форми з гладкою поверхнею;
- морські, які містять дрібні окатані зерна з гладкою поверхнею.
По розміру зерен піски діляться на групи:
- грубозернисті, що складаються з зерен розміром від 5 до 2 мм
- середньозернисті, що складаються з зерен розміром від 2 до 0,6 мм;
- дрібнозернисті, що складаються з зерен розміром від 0,6 до 0,2 мм;
- дуже дрібнозернисті, що складаються з зерен розміром від 0,2 до 0,05 мм.
Піски що містять 90% і більше кремнезему (SiO2) називаються кварцовими.
Кремнезем у природі зустрічається в аморфному і кристалічному стані.
З аморфного кремнезему утворюються поклади діатоміту і трепелу. Аморфний кремнезем досить добре розчиняється у воді й активно вступає в хімічну реакцію з вапном при звичайній температурі.
Кристалічний кремнезем зустрічається в природі у вигляді мінералу кварцу. Кварц має велику твердість і міцність, він досить погано розчиняється у воді. У звичайних умовах при нормальному тиску і кімнатній температурі кварц не вступає в хімічну взаємодію з вапном, для цього необхідна наявність водного середовища і високих температур, що практично досягають, застосовуючи насичений водяний пар з підвищеним тиском.
В більшості випадків кварцові піски містять в собі домішки за наявністю яких піски забарвлені в різні кольори, найчастіше в жовтий колір з'єднаннями заліза. Білі піски зустрічаються досить рідко.
1.1.1 Вимоги до піску, які застосовуються для виробництва силікатної цегли
Придатність піску будь-якого родовища для виробництва силікатної цегли визначають дослідним шляхом. Для цього виготовляють і випробують зразки: спочатку куби або циліндри у лабораторних умовах, а потім окремі цеглини або невеликі партії цеглин у напіввиробничих і виробничих умовах.
Для попередньої орієнтованої оцінки піску можна керуватися наступними загальними положеннями:
- пісок повинний містити у своєму складі не менш 90% кремнезему у вигляді кварцу;
- бажано, щоб зерна піску мали не круглу, скачану, а кутасту форму і шорсткувату поверхню;
- пісок може містити не більш 10% глини;
- пісок не повинен містити домішки органічних речовин;
- пісок повинен бути різнозернистим, тобто складатися з зерен різної крупності.
Зерновий склад піску має велике значення, так як пісок, що складається з зерен різної крупності, добре пресується. Пояснюється це тим, що при стисненні сировинної суміші в пресі дрібні зерна піску розміщаються між великими, заповнюючи порожнечі між ними, унаслідок чого підвищуються щільність (об'ємна вага) і міцність цегли.
Якщо зерновий склад природного піску виявляється незадовільним, то в процесі виробництва до нього додають пісок, що містить більш дрібні або більш великі зерна.
Зерновий склад піску визначають у лабораторії ситовим аналізом, при якому пісок просівають через набір стандартних сит. Домішка глини в піску у вигляді включень не допускається, тому що при наявності включень глини в силікатній цеглі міцність і морозостійкість його знижуються, а водопоглинання збільшується. Якщо глина рівномірно розподілена в піску, то вона поліпшує формувальні властивості сировинної суміші, завдяки чому полегшується пресування цегли. При наявності в піску більше 10% глини, частки глинистої речовини обволікають піщини і погіршують умови взаємодії вапна з піском.
Присутність в піску органічних домішок (залишків рослин, торфу і т.п.) різко погіршує якість цегли. Деякі органічні речовини обволікають піщини, створюючи плівки на їхній поверхні, що ускладнює взаємодію піску з вапном. Крім того, при автоклавній обробці цегли органічні речови розкла-даються, і виділяються гази, що викликають утворення тріщин у цеглі.
Об'ємна вага піску залежить від його зернового складу, крім того, вона змінюється в залежності від вологості піску. При збільшенні вологості піску до 6—7% об’єм піску зростає, а, отже, об'ємна вага його зменшується. При подальшому збільшенні вологості пісок починає ущільнюватися й об'ємна вага його знову збільшується.
1.1.2 Методи визнаення якості піску
Властивості піску, що використовується періодично перевіряють у лабораторії заводу. Для цього з різних місць відбирають окремі проби піску, які потім ретельно перемішують, з отриманої суміші відбирають середню пробу, яку досліджують.
Об’ємну вагу піска у рихлому і ущільненому стані. Пісок попередньо висушують в сушильній шафі при температурі 100º до постійної ваги, а потім охолоджують до кімнатної температури.
Висушений пісок поміщають у воронку і через неї наповняють піском мірний циліндричний посуд висотою 10 см і ємністю один літр. Пісок насипають до того часу, поки основа піщаного конуса не співпадає з верхнім краєм посуди. Надлишок піска знімають лінійкою. Посуд зважують і визначають об’ємну вагу піску в рихлому стані.
Об’ємну вагу в ущільненому стані визначають таким же методом, але насипаний у мірний посуд рихлий пісок ущільняють, струшуючи посуд з одночасним добавлянням недостатню кількість піску.
Зерновий склад піску визначають методом ситового аналізу – просіюванням піску через стандартні металічні сита з круглими і квадратними отворами. Для визначення зернового складу беруть 1 кг висушеного піску.
Просіюють вручну або з допомогою механічних сит. Після просіювання залишки піску на кожному ситі зважують і записують часткові залишки, додаючи до них всі попередні часткові остатки. Після цього визначають модуль крупності. Для грубозернистих пісків модуль складає не менше 2.5.
Вміст органічних домішок в піску визначають наступним способом. Мензурку ємністю 250 мл заповняють до рівня 130 мл повітряно-сухим піском і заливають до рівня 200 мл 3-процентним розчином їдкого натрію. Потім вміст мензурки змішують і залишають на 24 год. Потім готуємо еталон і порівнюємо забарвлення рідини над піском із забарвленням еталона. Якщо при порівнянні виявиться, що рідина над піском не має забарвлення або забарвлена світліше еталона, то пісок вважають придатним для виготовлення силікатної цегли. А якщо виявиться, що рідина над піском темніша еталона, то пісок вважають не придатним для виготовлення силікатної цегли.
Вміст в піску глинистих і пилоподібних домішок визначається наступним чином. Із середньої проби піску, висушеного до постійної ваги і просіяної через сито з отворами розміром 5мм, беруть наважку 1000 г, насипають її в посуд і заливають водою так, щоб висота шару води над піском була біля 200мм. Наважку піску витримують у воді біля 2-ох годин, періодично перемішуючи. Потім зливають мутну воду з допомогою сифона і знову заливають водою до початкового рівня. Цикл операцій перемішування, відстоювання і зливання повторяють до того часу, коли зливаємо вода не стане прозорою. Тоді пісок висушують до постійної ваги і визначають вагу в сухому стані
1.2 Вапно
1.2.1 Отримання вапна і вимоги до нього
Основним в'яжучим матеріалом для виробництва силікатних виробів є будівельне повітряне вапно. Повітряне негашене вапно ДСТУ БВ.2.7-90-99. Для виробництва силікатної цегли застосовується повітряне будівельне кускове негашене вапно першого та другого сорту. Вапно повинне задовольняти обов'язковим вимогам стандарту (таблиця 1.1)
Таблиця 1.1 —Технічні вимоги до вапна
-
Найменування показниківСОРТ
1
2
3
Активні CaО+MgО, не менше, %
90
80
70
Активних MgO, не більше, %
5
5
5
Зерна, які не погасилися, не більше, %
7
11
14
При випалі вапняк під впливом високої температури розкладається на вуглекислий газ і оксид кальцію і втрачає 44% його первісної ваги. Після випалу вапняку виходить вапно кускове, що має сірувато-білий, іноді жовтуватий колір.
При взаємодії кускового вапна з водою відбуваються реакції гідратації СаО+Н2O=Са(ОН)2; MgО+H2O=Mg(OH)2. Реакції гідратації оксиду кальцію і магнію йдуть з виділенням тепла. Кускове вапно (кипілка) в процесі гідратації збільшується в об’ємі й утворює пухку, білого кольору, легку порошкоподібну масу гідрату оксиду кальцію Са(ОН)2. Для повного гасіння вапна необхідно додавати до нього води біля 69%, тобто на кожен кілограм негашеного вапна близько 700 г води. В результаті виходить зовсім сухе гашене вапно (пушонка). Якщо гасити вапно з надлишком води виходить вапняне тісто.
Одна з властивостей негашеного вапна – його здатність при замішуванні водою гідратувати, виділяючи при цьому тепло і розпадаючись на дрібні часточки, що відіграє значну роль у виробництві силікатної цегли. При цьому швидкість і повнота гідратації є факторами, що визначають тривалість окремих технологічних процесів. Якість силікатної цегли залежить від повноти гідратації вапна, внаслідок того, що спізніле його гасіння вже у відпресованих виробах призводить до часткового або повного їхнього руйнування в процесі автоклавної обробки.
До вапна пред'являють наступні основні вимоги:
1) вапно повинно бути швидкогасильним, тобто час гасіння його не повинен перевищувати 20 хвилин; застосування повільногасильного вапна знижує продуктивність гасильних установок;
2) сума активних оксидів кальцію і магнію (CaО+MgО) у вапні повинна складати не менше 85%;
3) вміст оксиду магнію у вапні не повинний перевищувати 5%, тому що магнезіальне вапно гаситься повільно;
4) вміст недовипаленого вапна не повинен перевищувати 7%, тому що воно неактивне і не впливає на тверднення цегли при запарюванні, а є баластом, що збільшує витрату вапна і собівартість готової продукції;
5) вапно не повинне бути перепаленим, тому що в такому вигляді воно повільно гаситься і викликає розтріскування цегли в запарювальних котлах (автоклавах).
Вапно потрібно зберігати тільки в критих складських приміщеннях, які запобігають його зволоженню. Не рекомендується тривалий час зберігати вапно на повітрі, тому що в ньому завжди утримується невелика кількість вологи, що гасить вапно. Вміст в повітрі вуглекислого газу призводить до карбонізації вапна, тобто з'єднання з вуглекислим газом і тим самим часткового зниження його активності.
Гашене вапно може бути використане для виробництва силікатної цегли. Однак внаслідок того, що воно після гасіння перетворюється в дрібний і дуже легкий порошок (пушонку), застосування його зв'язане з великими ускладненнями збільшуються втрати, підвищується витрата вапна і собівартість.
1.2.2 Способи визначення якості вапна
Властивості вапна у відповідності з технічними вимогами періодично перевіряють у лабораторіях заводу. Для цього середню пробу вапняку розбивають на куски величиною до 20 мм, перемішують і послідовно відбирають 500г, і подрібнюють до повного проходження порошку через сито № 009. З цієї проби відбирають 50г , пропускають через сито № 063. Отриманий порошок поміщають в герметично закритий посуд і при випаровуванні визначають швидкість і максимальну температуру гашення вапна.
Для визначення активності вапна 4 – 5 г негашеного кускового вапна розтирають в ступці, потім 1 – 2 г заливають дистильованою водою, добавляють скляні бусинки, накривають колбу і нагрівають 5 хв., не доводячи до кипіння. Охолоджують, добавляють 2 – 3 каплі 1-відсоткового спиртового розчину фенолфталеїну і титрують 1-нормальним розчином соляної кислоти. Титрують до того часу, коли не буде відновлятись забарвлення розчину. Відсотковий вміст активних визначається за формулою:
де V – кількість соляної кислоти, витраченої на титрування, мл;
g – наважка вапна, г;
К – поправка до титру 1+1 розчину соляної кислоти.
Для визначення вмісту у вапняку непогашених зерен пробу в 1 кг негашеного вапна гасять водою до консистенції вапнякового тіста, витримують протягом 24 години, а потім розбавляють до консистенції вапнякового молока і поступово пропускають через сито № 063, одночасно промиваючи водою. Залишок на ситі висушують при температурі 105 – 106º до постійної маси і зважують. Отриманий залишок в грамах, ділений на 10, дає відсотковий вміст непогашених зерен.
Для визначення тонкості помелу вапна від проби відібраної на дослідження і попередньо висушеної , беруть 100 г вапна і просіюють через сито № 063 і № 009.
Часткові залишки на ситі виражають у відсотках.
1.3 Добавки
Промислові відходи можуть бути використані при виробництві силікатної цегли в якості компонентів в’яжучого в суміші з вапном і дисперсним кремнеземом або в якості основної сировини. В суміш можна вводити такі добавки, як молотий пісок, глина, шлаки, золи. Молоті кремнезисті добавки покращують формовочні властивості суміші , її зерновий склад, заповняють порожнини між зернами піску і підвищують міцність цегли-сирця.
Введення молотих добавок дозволяє скоротити загальний цикл запарювання цегли без зниження її міцності. При гідротермальній обробці добавки рано вступають в реакцію з вапном , швидше зв’язують, утворюючи гідросилікати в цеглі.Так, добавка в сировинну суміш 0,25…0,3 т попередньо висушеного і розмеленого до дисперсності із залишком на ситі № 008 не більше 15% белітового або нефелінового шламу (відходи глиноземного виробництва) на 1000 шт. цегли дозволяє скоротити розхід вапна в 2 рази. При цьому збільшується міцність сировини, стабілізується робота обладнання і підвищується марка цегли.
При роботі на річкових пісках ввід в силікатну суміш 3% глиняного шлікеру від об’єму маси густиною 1,33 г/см3 в якості добавки, що збільшує міцність і підвищує марку цегли.
При виробництві пористої або пористо-пустотілої цегли і каменів в якості добавок використовують пористі наповнювачі, такі як керамзитовий гравій і пісок, шлакова пемза, опока, вулканічний туф.
1.4 Барвники
При виготовленні кольорової цегли і каменів важливу роль має вибір барвників, так як він визначає декоративні і конструктивні якості,а також економічні показники отримання кольорового матеріалу.
Всі фарбуючи речовини класифікують по кольору, хімічному складу, походженню, відношенню до води і іншим розчинам.
По хімічному складу фарбуючи речовини поділяються на:
- мінеральні;
- органічні.
По походженню:
- природні;
- штучні.
Розрізняють розчинні у воді і інших розчинах фарбуючі речовини, так називаємо барвники (в основному органічні), і нерозчинні ( пігменти ), до яких відноситься більшість мінеральних фарб.
Фарби, які використовуються для виробництва кольорової цегли повинні володіти стійкістю в лужному середовищі і при температурі 170…190ºС в середовищі вологої пари ( гідротермальна обробка).
Обов’язковою властивістю фарб і пігментів повинна бути їхня стійкість до дії сонячного світла і атмосферних факторів.
1.5 Вода
У виробництві силікатної цегли воду застосовують на всіх стадіях технологічного процесу: при гасінні вапна, зволоженні силікатної маси перед пресуванням цегли, автоклавній обробці, а також при одержанні технологічної пари.
Природна вода ніколи не буває хімічно чистою. Найменша кількість домішок утримується в дощовій воді (розчинені гази, пил, мікроорганізми), тому її називають м'якою. Вода, що містить велику кількість вуглекислих солей кальцію і магнію (карбонатних) називається твердою. Для живлення парових котлів придатна тільки хімічно очищена вода. Застосовувати тверду воду для отримання пари без попереднього її пом'якшення не можна, інакше при кипінні води на стінках промислових котлів буде утворюватись накип, що виводить їх з ладу.
Боротьба із накипом у парових котлах здійснюється двома способами: обробкою води, пом'якшенням її до надходження в парові котли, і внутрішньокотловою обробкою.
Пом’якшують воду двома способами: термічним і хімічним. Термічний спосіб заснований на розкладанні карбонатної твердості нагріванням води до 35-110°С; при цьому утворюються важкорозчинні карбонат кальцію і гідроокис магнію, які випадають в осад. Цей спосіб звичайно застосовують у сполученні з хімічним методом. Реагентами при цьому є їдкий натр і кальцино-вана сода.
Внутрішньокотлова обробка полягає в розчиненні накипу 5-7 процентним розчином соляної кислоти, який прокачують через парові котли.
Тривалість промивання залежить від ступеня забруднення (воно повинне бути не більше 10-20 годин). По закінченні промивання і після видалення кислоти котли промивають розчином лугу.
При виробництві будівельних матеріалів по автоклавній технології вода - не тільки активний хімічний компонент сировинної суміші і своєрідний каталізатор, але і важливий фізичний фактор, що руйнує або створює нові структури. З підвищенням температури активність води збільшується. Наприклад, з підвищенням температури з 20 до 100°С прискорюється процес гасіння вапна в кілька десятків разів. Воду застосовують на всіх стадіях виробництва, тобто при готуванні суміші, її пресуванні й автоклавній обробці цегли.
1.6 Водяна пара
Водяна пара, яка знаходиться в термодинамічній рівновазі з водою, називається насиченою парою. Об’єм насиченої водяної пари при температурі 100ºС в 1673 рази більше об’єму води при температурі 4ºС. В основному використовують насичену пару під тиском 0,2….0,9 МПа при температурі 120…174,5ºС. Для зниження розходу палива використовують пару під тиском 1…1,6 МПа.
Загальна кількість води, що витрачається на 1000шт. цегли складає приблизно 0,75м3. Особливих вимог до води не пред’являють.
Для живлення парових котлів використовують хімічно очищену воду. Спосіб обробки цієї води вибирає спеціалізована організація. Неможна допускати накипу і шламу, перевищення лужності води до небезпечних меж, а також корозії металів. Всі котли з виробництвом 0,7т/год і більше повинні бути обладнані установками для докотлової обробки води.
2 ПІДГОТОВКА ВАПНЯНО-ПІЩАНОЇ СУМІШІ
Сировинну суміш (силікатну масу) приготовляють із двох основних компонентів – молотого негашеного вапна і кварцового піску природної крупності.
Якщо необхідно отримати цеглу підвищеної міцності, тоді в склад сировинної суміші вводять також деяку кількість тонкомолотого піску. В цьому випадку частину піску попередньо розмелюють в кульових млинах, переважно разом із вапном. Як показали досліди, що введення в склад сировинної суміші від 10 до 20% молотого піску дозволяє значно( орієнтовно в 2 – 2,5 рази) підвищити міцність силікатної цегли.
Великий вплив на якість силікатної цегли має кількість вапна, що міститься в сировинній суміші і рівномірність її дозування в процесі приготування суміші.
При складанні сировинної суміші вапно дозують не по загальній масі, а по масі її активної частини, яка бере участь в реакції тверднення, тобто по масі активного оксиду кальцію (СаО). Тому норми розходу вапна встановлюють в першу чергу в залежності від активності, крім того враховують властивості другого компоненту сировинної суміші – кварцового піску).
На кожному заводі силікатної цегли дослідним шляхом визначають власну норму розходу вапна на 1000 шт. цегли, при якій на даному підприємстві отримується цегла потрібної якості (заданої марки).
Основна задача при приготовленні сировинної суміші полягає в тому, щоб чітко дотримуватись встановленої норми розходу вапна по активному СаО, так як скорочення розходу вапна всупереч норми приводить до погіршення якості цегли, а збільшення розходу її до необгрунтованого збільшення собівартості продукції. В середньому вміст активного оксиду кальцію в силікатній масі на заводах складає від 6 до 8%.
При одному і тому ж вмісті активного СаО в суміші фактичний розхід вапна залежить від його якості. Якщо використовується свіжовипалене високоактивне вапно, що містить мінімальну кількість посторонніх домішок і недовипалу, розхід скорочується; якщо вапно містить велику кількість неорозкладеного вапна і по сторонніх домішок, а також ,якщо вапно довго зберігалось на повітрі, тоді розхід збільшиться.
Активність вапна, яке поступає на завод часто змінюється, тому для отримання сировинної суміші із заданою постійною активністю, приходиться часто змінювати розхід вапна. Для цього на заводах користуються складеними таблицями, які дозволяють визначити дозування вапна в кг на одиницю продукції( 1 м3 силікатної маси або 1000 штук цегли).
При дозуванні компонентів сировинної суміші необхідну кількість піску відмірюють по об’єму, а вапно дозують по масі з допомогою бункерних ваг або вагових дозаторів іншого типу.
Процес приготування сировинної суміші перемішування вапна з піском і гашення вапна. Реакція гашення(гідратації) оксиду кальцію по рівнянню:
СаО+ Н2О = Са(ОН)2
В результаті отримуємо сировинну суміш, в якій частини рівномірно розподілені між зернами піску.
Сировинну суміш приготовляють барабанним або силосним методом. При барабанному вапно і пісок спільно загружають у барабан гасіння, де проходить одночасно їх перемішування і гасіння вапна, при цьому процес гашення вапна прискорюють, вводячи в барабан насичену пару під тиском. При силосному методі молоте негашене вапно і пісок попередньо перемішують і зволожують, а потім загружають в силоси, де вапно гаситься. Цей прцес триває 1,5 – 4 години.
Після силосів силікатну масу обробляють в дезентиграторі, де вона перемішується і частково подрібнюється. Потім у мішалці зволожується і подається на преси.
Крім вапна і піска складовою частиною сировинної суміші являється вода, необхідна для повного гашення вапна. Вода також надає масі пластичність, необхідну для пресування цегли-сирця і створює благополучне середовище для протікання хімічної реакції тверднення цегли пр запарюванні.
Вологість частково поступає з піском . Кар’єрна вологість піску коливається в залежності від кліматичних умов. Кількість води, яка необхідна для отримання сировинної суміші потрібної вологості можна орієнтовно розрахувати беручи до уваги вологість, що поступає у виробництво піску.
3 ПРИГОТОВЛЕННЯ СИРОВИННОЇ СУМІШІ В СИЛОСАХ
-
Пісок
Негашене вапно
Вода
-
Т
ранспорт
Т
ранспорт
-
Бункер для піску
Кульовий млин
-
Дозатор для піску
Бункер для вапна
| Л   опастевий змішувач |
| С  илос |
| П рес |
| А втомат |
| В агонетка |
| А втоклав |
| Склад |
Рис .3.1 – Технологічна схема виробництва силікатної цегли
Силосний спосіб приготування суміші має значні економічні переваги перед барабанним, так як при силосуванні маси на гашення вапна не розходується пара. Крім того, силосний спосіб виробництва значно простіший барабанного.
Підготовлені вапно і пісок неперервно подаються в заданому співвідношенні в одновальний або двох вальний змішувач неперервної дії і зволожуються. Перемішана і зволожена суміш поступає в силоси, де витримується від 1,5 до 4 год., протягом чого вапно гаситься.
Силос представляє собою циліндричний посуд із листової сталі або залізобетону . Виста силоса 8 – 10 м,діаметр 3,5 – 4 м. В нижній частині силос має конусоподібну форму.
Силос розвантажується за допомогою тарілчастого живильника на лен точний транспортер. Як при розгрузці силікатної маси із запасників гасильних барабанів, так із силосів виділяється пил, що являється великим недоліком в роботі цього обладнання.
При витримуванні в силосах суміш часто утворює своди. Причиною цього – відносно висока вологість маси, а також ущільнення і часткове тверднення при витримуванні. Найбільш часто своди утворюються в нижніх шарах маси.
Для кращої розгрузки силосу необхідно, щоб маса мала по можливості меншу вологість. Із досвіду роботи заводів встановлено, що силоси розгружуються при вологості
маси 3,5 – 4,5 %.
Для полегшення розгрузки періодично включають вібратор, закріплений на стіні силосів, і тим самим зменшують присипання маси до стінок. Якщо це не допомагає, то масу вибивають через розвантажуючі вікна.
У випадку зависання силікатної маси в силосі для рихлення використовують наступні методи: всередині силоса монтують автоматичні рихленні прилади у виді лопастей, які приводяться в рух вібратором і періодично взрихляють силікатну масу; в конусну частину силоса з двох сторін вводять стиснене повітря, яке при періодичнім його включенні розрихляє силікатну масу.
Автоматичний прилад для попередження і ліквідації зависній силікатної маси (сводозрушувач) складається із датчика і виконуючого механізму, що порушує зависання в силосах. Виконуючим механізмом може служити вібратор або діафрагма. Датчик складається із резинового диску діафрагми і мікропереключателя типу ІП-1М.
Коли із силоса силікатна маса подається нормально, зависній немає, за рахунок тиску, диск діафрагми прогинається, нажимає на стержень переключателя, внаслідок чого електричний ланцюг розмикається. Як тільки уворюється зависання, припиняється тиск силікатної маси на діафрагму, остання випрямляється і відходить від стержня мікропереключателя. Електоланцюг замикається і включається вібратор.
Від дії вібратора зависання порушується, тиск силікатної маси на діафрагму відновлюється, електоланцюг розривається, а вібратор припиняє свою дію.
Для зрушення зависаній стисненим повітрям на бункері або силосі встановлюють три діафрагми, які розташовують в місцях можливого утворення зависання.
Кожна діафрагма складається із стального і резинового дисків. В центрі кожного диска є отвори з патрубком. Патрубки сполучаються між собою трубою – повітроводом.
При включенні приладу на магістралі стиснене повітря через повітророзприділювач, вздуває діафрагму, потім повітря випускається і діафрагма опускається. При повторенні діафрагма струшує завислу масу і вона зрушується.
В наш час при проектуванні заводів силікатної цегли в схему виробництва вводять неперервно діючі силоси.
Технологія виробництва силікатної цегли з непевно діючими силосами має ряд переваг перед технологією з періодично діючими силоами, а іменно:
виробництво організовується по неперервно поточній схемі;
зменшується загальна ємність силосів силікатної маси;
скорочується лінія транспортерів;
спрощується управління силосами.
По цій технологічній схемі можна випускати кольорову цеглу на будь-якому пресі.
Для змішування силікатної маси в цьому випадку використовують двох вальні змішувачі неперервної дії. Пісок в змішувач подається з допомогою маятникового вагового дозатора неперервної дії, а вапно з допомогою вагового оптичного дозатора неперервної дії. Над пресами встановлюють змішувачі непевної дії для більш ретельного перемішування силікатної маси.
4 Приготування сировинної суміші в гасильних барабанах
Загрузка компонентів в гасильний барабан ведеться двома способами: при першому способі загружають весь пісок і все вапно, при другому способі спочатку загружають 20-25% піску, потім все вапно, а за ним пісок. При загрузці другим способом маса перемішується краще і зменшується коефіцієнт використання гасильного барабана по часу.
Відклонення від встановленої послідовності операцій приводить до неповного гашення вапна, а відповідно до випуску недоброякісної сировинної суміші.
Сировинні компоненти загружають в гасильний барабан наступним чином. Молоте негашене вапно пневмотранспортом спочатку подають в бункер-запасник, звідки вона поступає у ваговий дозатор. Відважена порція вапна подається на лен точний транспортер. На цей же транспортер і тим же дозатором подається пісок. Суміш направляється на попереднє перемішування в одно- або двох вальний змішувальний барабан попереднього перемішування.
Завдяки використання одновального змішувача получається однорідна суміш, в якій частинки вапна рівномірно розподілені в піску. Це забезпечує швидке і повне гашення вапна, а відповідно і випуск цегли хорошої якості. При неправильному перемішуванні компонентів вапно скаплюється в суміші у виді окремих включень,всередині яких воно не повністю гаситься.Це погіршує якість цегли – остання володіє недостатньою міцністю і покривається сіткою тріщин.
Після загрузки барабана гасильник підводить кришку до люку барабана,встановлює її так щоб прорізи в кришці знаходились напроти болтів. Перед пуском барабана в хід послаблюють тормоз, утримуючи при загрузці гасильний барабан люком вверх.
Під час обертання барабана пари в нього потрібно впускати поступово і протягом всього часу гасіння строго підтримувати встановлений тиск, не допускаючи ні підвищення, ні пониження його. Воду подають в барабан також під час його обертання. По закінченні процесу гасіння гасильний барабан необхідно зупиняти поступово.
Коли загрузочний люк буде займати верхнє положення барабан швидко призупиняють. Після кінцевої зупинки барабану відкривають паро випускаючий вентиль; випускати пари під час обертання барабана не потрібно, оскільки це приводить до засмічення паропровода.
Впевнившись у відсутності тиску пари в барабані, відкривають кришку люку. В тих випадках коли після відкривання кришки люк являється забитий силікатною масою, під шаром якої може знаходитись залишок пари,необхідно цей шар розбити довгою штангою; при цьому гасильник повинен знаходитись на деякій відстані від люку. Гасильник може попередньо визначити якість приготовленої суміші до перевірки її в лабораторії.
Для цього потрібно відібрати пробу суміші із щойно зупиненого барабана, стиснути в руці і потім перевірити відбитки пальців, колір маси і його запиленість на руці не повинно бути залишки вапна.
Для вивантаження суміші барабан пускають в хід з відкритим люком і він поступово стає порожнім під час обертання. Суміш падає в окремий бункер-запасник , під яким встановлений тарільчатий живильник, що знаходиться під кожним гасильним барабаном.
Готову сировинну суміш подають на формування до пресів лен точним транспортером, який проходить вздовж всіх бункерів-запасників під тарільчатими живильниками. Це дозволяє брати суміш одночасно з двох і біль
ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ
Вахнин М.П., Анищенко А.А. Производство силикатного кирпича.– М.: Высш.шк., 1989. – 200 с.
Вахнин М.П., Анищенко А.А. Производство силикатного кирпича. – М.: «Высш. школа», 1977. – 160 с.
Пащенко О.О.,Сербін В.П.,Старчевська О.О. – К.: Вища шк.,1995.–
416 с.
Боженов П.И. Технология автоклавных материалов. – Л.: Стройиздат, 1978. – 368 с.
Бутт Ю.М., Сычев М.М., Тимашев В.В. Химическая технология вяжущих веществ. – М.: В.Ш., 1980. – 472 с.
Бауман В.А. Механическое оборудование предприятий строитель ных материалов, изделий и конструкций. –М.: 1983. – 283 с.