Производство силикатных кирпичей

                                         1.Введение

Силикатный кирпич представляет собой искусственный безобжиговый стеновой строительный материал, изготовленный методом прессования увлажненной смеси из песка и других мелких заполнителей, извести и различных вяжущих с применением добавок или без них и отвердевший под действием пара в автоклаве. Качество силикатного кирпича зависит от условий соблюдения технологического процесса – степени измельчения извести, правильной дозировки основных компонентов, соблюдения температурного режима и времени паровой обработки смеси. Чистый песок без примесей – непременное условие для получения качественного продукта. Если в песке содержатся каменистые включения, глина и слюда, качество изделия снижается. Кирпич становится менее прочным, может вздуваться, быстро набирать влагу.

Актуальность  производства. Производство силикатного кирпича характеризуется относительно простым технологическим процессом, высоким уровнем механизации и частичной автоматизацией, комплектностью оборудования, возможностью использования различных сырьевых материалов и отходов промышленности. Длительность производственного цикла в 5-10 раз меньше, а удельные капитальные вложения, расход топливно-энергетических ресурсов, затраты на производство единицы продукции в 1,5-2 раза ниже по сравнению с аналогичными показателями работы по изготовлению керамического кирпича.

Усовершенствование производства силикатного кирпича основано на достижениях отечественных ученых, которые проводят научно-исследовательские  работы по выявлению сущности и закономерности физико-химических процессов по улучшению  технологии и повышению качества силикатного кирпича.

Большинство строительных материалов имеет больший объем и среднюю  плотность. Что вызывает значительные расходы на их перевозку от завода или карьера, где их изготовляют  или добывают, на строительную площадку. Выпуск строительных материалов, в частности силикатного кирпича, должен увеличиваться главным образом путем дальнейшего совершенствования производства на действующих заводах, перевооружения заводов новым, современным оборудованием, внедрения комплексной механизации и автоматизации производственных процессов, повышения производительности труда, использования резервов.

К преимуществам силикатного  кирпича можно отнести и то, что он мало подвержен внешнему воздействию  погодных условий и это даёт возможность  использовать силикатный кирпич не только при строительстве новых объектов, но и при реконструкции старых. С появлением новых технологий появилась  обширная гамма цветного силикатного  кирпича, причём при желании можно  найти и разнообразные формы  этого строительного материала. В отличии от керамического кирпича цветовые оттенки силикатного кирпича обусловлены окрашиванием в массе, т.е. не только поверхность, а полностью всё изделие получается одного цвета.

Заводы силикатного кирпича - это высокомеханизированные предприятия. Повышение эффективности работы силикатных заводов обеспечивается на базе широкого использования достижений науки и техники и достигается  путем сокращения производственного цикла, снижения трудовых затрат, существенного улучшения качества выпускаемой продукции и широкого передового опыта.

В настоящее время появилось  множество специальных красителей для отделки фасадов, это позволяет придать силикатному кирпичу любой цвет и оттенок.

Широкое распространение  получила отделка стен колотым силикатным кирпичом.

Силикатный кирпич часто  используется в строительстве, как  относительно дешевый строительный материал. Производство силикатного  кирпича отличается высокой степенью механизации, в разной степени решены вопросы автоматизации отдельных  подсистем на разных уровнях управления, но при этом не исследованы вопросы  объединения подсистем в единую среду управления предприятием.

Производство силикатного  кирпича относится к процессам  высокой сложности, определяемой многообразием  задач управления на разных уровнях, разобщенностью технологических переделов, трудностью организации  взаимодействия между ними, относительно большой длительностью производственных процессов, разнотипностью используемого в производстве оборудования.

Недостатки силикатного  кирпича. Имеет место ограничение для использования силикатного кирпича при строительстве фундамента зданий и цокольных сооружений. Это ограничение связано с тем, что длительное воздействие агрессивных солей в грунтовых водах может негативно повлиять на строительный материал.Силикатный кирпич категорически не применяют при сооружении труб, печей, каминов - максимальная температура использования силикатного кирпича не должна превышать 550 градусов. Также силикатный кирпич имеет приличную массу - и это тоже ограничивает места его использования.Несмотря на то, что силикатный кирпич во многих случаях не подходит для строительства зданий в качестве основной конструктивной единицы, а также не используется во всех производственных помещениях, где технологический процесс предполагает высокие температуры (при постоянном воздействии высокой температуры кирпич разрушается) , материал имеет много преимуществ, сфера его применения, остается широкой. Но производство силикатного кирпича экономично, так как затрачивается минимальное количество топлива, электроэнергии, не требуется дорогостоящего оборудования. В южных районах, а также в регионах с сухим климатом силикатный кирпич считается незаменимым строительным материалом с необходимыми показателями прочности и хорошими теплоизоляционными качествами.

 

 

 

 

 

 

1 Номенклатура продукции.

Силикатный кирпич является экологически чистым продуктом. По технико-экономическим  показателям  он значительно превосходит глиняный кирпич. На его производство затрачивается 15…18 часов, в то время как на производство глиняного кирпича - 5…6 дней и больше. В два раза снижаются трудоемкость и расход топлива, а стоимость - на 15…40%. Однако у силикатного кирпича меньше огнестойкость,  химическая стойкость, морозостойкость, водостойкость, несколько больше плотность и теплопроводность. В условиях постоянного увлажнения прочность силикатного кирпича снижается. На данном заводе  силикатный кирпич производится нескольких размеров:

Тип продукции	Размер(мм)	морозостойкость	Марка прочности	теплопроводность	Масса (кг)	Рисунок
полуторный пустотелый	250 x 120x88	F25	М150	0,7 Вт/м·°С	3,8
двойной пустотелый	250 x120х138	F25	М150	0,68 Вт/м·°С	5,8
полуторный полнотелый	250 x 120x 88	F25-35	М150	0,77 Вт/м·°С	5
одинарный полнотелый	250x120x65	F25	М150	0,7 Вт/м·°С	3,8
Блок силикатный пазогребневой полнотелый (пустотелый)	249х115x 215	F25	М150	0,77 (0,68) Вт/м·°С	10,6 (8,6)
Кирпич полуторный пустотелый объёмнокрашенный	250x120 x 88	F25	М150	0,7 Вт/м·°С	3,8
Кирпич силикатный полуторный колотый	250 x 90 x 88 / 230 x 90 x 88	F25-35	М150	0,77 Вт/м·°С	3,8 кг / 3,5 кг

 

2.Выбор и обоснование  технологического способа производства

 

Известково-песчаную смесь  готовят двумя способами: барабанным и силосным.В данном заводе применяется силосный способ.

Отличительной особенностью приготовления сырьевой смеси силосным способом является то, что увлажненная  перемешанная смесь извести или  вяжущего с песком из смесителя ленточным  конвейером подается в силосы или  реакторы, где выдерживается в  течение времени, установленного лабораторией завода.

Преимущества силосного  способа производства.Силосный способ приготовления массы имеет значительные экономические преимущества перед барабанным, так как при силосовании массы на гашение извести не расходуется пар. Кроме того, технология силосного способа производства значительно проще технологии барабанного способа.

Подготовленные известь  и песок непрерывно подаются питателями в заданном соотношении в одновальную  мешалку непрерывного действия и  увлажняются.

Перемешанная и увлажненная  масса поступает в силосы, где  выдерживается от 4 до 10 час, в течение  которых известь гасится.

Силос представляет собой  цилиндрический сосуд из листовой стали  или железобетона; высота силоса 8-10 м, диаметр 3,5-4 м. В нижней части силос  имеет конусообразную форму.

Недостатки силосного  способа производства.Силос разгружается при помощи тарельчатого питателя на ленточный транспортер, при этом происходит большоё выделение пыли. При вылеживании в силосах масса часто образует своды; причина этого - относительно высокая степень влажности массы, а также уплотнение и частичное твердение ее при вылеживании. Наиболее часто своды образуются в нижних слоях массы, у основания силоса.

 Для лучшей разгрузки  силоса необходимо сохранять возможно меньшую влажность массы. Из опыта работы рассматриваемого завода установлено, что силосы разгружаются удовлетворительно лишь при влажности массы в 2 - 3%. Силосная масса при выгрузке более пылит, чем масса, полученная по барабанному способу; отсюда более тяжелые условия для работы обслуживающего персонала.

Перечисленные выше отрицательные  моменты не полностью, но в какой-то мере устраняются механизацией разгрузки.

Работа силоса протекает  следующим образом. Внутри силос  разделен перегородками на три секции. Масса засыпается в одну из секций в течение 2,5 ч, столько же требуется  и для разгрузки секции. К моменту  заполнения силоса нижний слой успевает вылежаться в течение того же времени, т.е. около 2,5 ч. Затем секция выстаивается 2,5 ч, и после этого ее разгружают. Таким образом, нижний слой гасится  около 5 ч. Так как разгрузка силосов  происходит только снизу, а промежуток между разгрузками составляет 2,5 ч, то и все последующие слои также  выдерживаются в течение 5 ч в  непрерывно действующих силосах. В  случае образования свода при  разгрузке силоса и прекращении  поступления массы на ленточный  транспортер категорически запрещается  рабочим находиться в силосе.

Для облегчения разгрузки  периодически включают вибратор, укрепленный  на стенке силоса; и этим уменьшают  прилипание массы к стенкам. При  более серьезных зависаниях массы  в силосах ее шуруют ломами через  разгрузочные окна.

 Распределительные щетки  на транспортерной ленте поднимают  механическим пневмоподъемником. Над транспортерной лентой, подающей силикатную массу, установлены распределительные щетки, перемещающиеся вертикально по раме. Опускание и подъем щеток над лентой осуществляется с пульта управления, который оснащен световой сигнализацией и устройством, регулирующим подачу воздуха в пневмоцилиндры.

Рис.1 Технологическая схема  производства силикатного кирпича  с приготовлением сырьевой смеси  по силосному способу;

1 — вагонетка подачи  песка, 2 — бункер для песка  с ленточным питателем, 3 — ленточные  транспортеры, 4— бункер для молотой  извести с дозатором, 5 — шнек  подачи извести, 6 — шаровая мельница, 7 — бункер для дробленой извести  с питателем, 8 — смеситель, 9 —  силосы, 10 — элеватор, 11, 12 — мешалки, 13 — пресс, 14 — автомат-укладчик, 15 — вагонетка с сырцом, 16 —  поворотный круг, 17 — автоклавы, 18 — парокотельная

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Компоновка и размещение оборудования в составе технологической линии;

Основное оборудование для производства:

Смесительные и дозирующие установки 

Прессы для производства силикатного кирпича 

Транспортные системы 

Автоклавы

Силосные башни

Реакторы

Дополнительное оборудование

 

На рис. 2  представлена схема компановки оборудования, применяемого при производстве силикатных блоков по силосному способу.

Дробленая известь загружается  в бункер 1, оборудованный затвором 2. Из бункера 1 -известь, ленточным конвейером3 и элеватором 4 на¬правляется в бункер 5.

Часть песка (около 10% от общего количества) загружается в бун¬кер 6 помольного отделения, из которого песок ленточным конвейером 7 и элеватором 8 подается в грохот 9, где происходит отделение гальки (если oнa имеется). Галька поступает в бункер 10 и далее автотранспор¬том вывозится в отвал.

Просеянный песок загружается  в бункер 11. Отдозированные тарельчатым питателем 12 известь (полный потребный объём) и ленточным питателем 13 песок (в равный количествах) поступают на измельчение в шаровую мельницу 14. Измельчённая известково-песчаная смесь, элеватором 15 загружается в бункер 16 и далее пневматическим насосом 17 по трубопроводу 18 транспортируется в бункер 19.

Основная масса пecкa (около 90%) загружается в бункер 20. Из бункера 20 песок транспортируется ленточным конвейером 21 и элеватором 22 на сортировку в барабанный грохот 23. Просеянный песок поступает в бункер 24, а крупные включения - в бункер 25; откуда автотранспортом вывозятся в отвал. Необходимая для увлажнения массы вода,  подогретая до 60—70°, поступает в бак 26.

Рис. 2. Схема компоновки оборудования завода  силикатных изделий

Отдозированные весовыми дозаторами 27, 28, 29 песок, известково-песчаное вяжущее и вода поступают в растворомешалку. 30 на перемешивание. Силикатная масса (влажностью 7—8%) из растворомешалки элеватором 31 подается на ленточный конвейер 32, с которого при помощи лужковых сбрасывателей 33 направляется в один из силосов 34. В силосах силикатная масса выдерживается 3-6 ч. В течение этого времени в смеси гасится известь. Выдержанная в силосах силикатная масса тарельчатыми питателями 35 направляется в приемную воронку 36 и далее элеватором 37 подается в бункер 38.