Технология производства силикатного кирпича

|                       |При влажности смеси, мас. %                     |

|                       |8    |10   |14   |16   |8    |10   |14   |16   |

|20                     |0,47 |0,46 |0,42 |0,3  |6,5  |7,9  |9    |8,6  |

|25                     |0,5  |0,54 |0,59 |0,41 |7,7  |10   |10,8 |9,9  |

|30                     |0,66 |0,69 |0,65 |0,44 |7,8  |12,4 |12,6 |12   |

 

 

      Прочность  сырца   и  кирпича  возрастает  пропорционально   увеличению

давления прессования. Темпы упрочнения сырца и  роста  давления  прессования

одинаковы. Прочность  кирпича  в  исследованном  диапазоне  влажности  смеси

повышается медленнее, чем давление прессования.

      У известково-песчаных  смесей менее тесная зависимость  прочности  сырца

от величины давления прессования. Эти  отличия  обусловлены,  прежде  всего,

более развитой поверхностью частиц  золошлаковой  смеси,  чем  у  кварцевого

песка одинакового зернового  состава.  Развитая  поверхность  предопределяет

увеличение числа контактов  между частицами  при  уплотнении  и  связанное  с

этим  повышение  прочности  сцепления  и  механического   зацепления.   Доля

последних в прочности сырца на основе кварцевого песка составляет  всего 20

–  30%.  Повышение  роли  названных  факторов   в   формировании   прочности

известково-песчаного сырца и  кирпича  достигается  при  увеличении  расхода

вяжущего  или  введении  в  сырьевую  смесь  уплотняющих  либо   укрупняющих

добавок.

      Приведенные в  табл. 3 данные  получены  на  известково-зольной   смеси,

содержащей 5,6 % СаО акт. Повышение  содержания извести до  9,2%  (СаО  акт.)

при влажности смеси 13,5 % и  давлении  прессования  30  МПа  способствовало

росту прочности сырца до 1,1 МПа  и кирпича до 16,3 МПа.

      Изучение кинетики  автоклавного твердения  известково-зольного  кирпича

показало, что он нуждается в  более длительном запаривании,  чем  известково-

песчаный кирпич. Оптимальная длительность изотермической выдержки  составила

в зависимости от величины давления пара в автоклаве: 8 – 9 ч при  0,8  МПа.,

6 – 8 ч при 1 МПа, 4 – 6 ч при  1,2 МПа.

      Образцы кирпича  марок 100, 125 и 150 выдержали комплексные  испытания и

имеют следующие характеристики:

      водопоглощение, мас. %  ..............................................

18-22

      марка                        по                        морозостойкости

..............................................F 25

      снижение прочности  при сжатии

      в водонасыщенном  состоянии, % .................................18-20

      плотность кирпича,  кг/м3.......................................  1400-

1500

      коэффициент теплопроводности, Вт/(м*К)..............0,4-0,46

      прирост теплопроводности

      на 1 мас. % влажности,  Вт/(м  К)  ...................................

0,015

      Кирпич и сырьевые  компоненты  успешно  прошли  санитарно-гигиеническую

экспертизу.

      Зольный  кирпич  пользуется  спросом,  что   обусловлено   улучшенными

потребительскими свойствами (на  25-30%  меньшая  плотность  в  сравнении  с

традиционным  силикатным  кирпичом  и  соответственно  лучшие  теплозащитные

свойства) и более низкой ценой  кирпича. Существенное снижение  себестоимости

эффективного зольного кирпича  достигнуто не  только  за  счет  использования

дешевого  техногенного  сырья,  но  и  благодаря   отсутствию   двух   таких

энергоемких технологических переделов, как обжиг извести и помол  вяжущего.

      Преимуществом данной  технологии является также экологический эффект от

применения промышленных отходов  взамен природных материалов.

      В  следствие   всего  перечисленного  такой   кирпич  является  наиболее

эффективным и конкурентоспособным.

                          4.Технологическая часть.

              4.1.Сырьё и его технологическая характеристика.

      4.1.1Песок.

      Основным компонентом  силикатного кирпича (85 – 90% по  массе)  является

песок, поэтому заводы силикатного  кирпича  размещают,  как  правило,  вблизи

месторождений песка, и песчаные карьеры являются частью предприятий.  Состав

и свойства песка определяют во  многом  характер  и  особенности  технологии

силикатного кирпича.

      Песок – это  рыхлое скопление  зерен   различного  минерального  состава

размером 0,1 – 5 мм.  По  происхождению  пески разделяют на  две группы.–

природные и искусственные. Последние, в свою очередь,  разделяют  на  отходы

при дроблении горных пород (хвосты от  обогащения  руд,  высевки  щебеночных

карьеров и т. п.), дробленые отходы от сжигания топлива (песок из  топливных

шлаков), дробленые отходы металлургии (пески  из  доменных  и  ватержакетных

шлаков).

      По  назначению  их  можно  подразделять  на  пески  для   бетонных   и

железобетонных  изделий,  кладочных  и  штукатурных  растворов,  силикатного

кирпича. В настоящей курсовой работе освещаются лишь  данные  о  песках  для

производства силикатного кирпича.

      Форма и характер  поверхности зерен песка.

      Эти факторы имеют  большое значение для формуемости  силикатной смеси  и

прочности  сырца,  а  также  влияют  на   скорость   реакции   с   известью,

начинающейся во время автоклавной  обработки  на  поверхности  песчинок.  По

данным В. П. Батурина, И. А.  Преображенского  и  Твенхофелла,  форма  зерен

песка может быть окатанной (близкой  к шарообразной).;  полуокатанной  (более

волнистые очертания); полуугловатой (неправильные очертания, острые ребра  и

углы притуплены); угловатой (острые  ребра  и  углы).  Поверхность  песчинок

может  быть   гладкой,   корродированной   и   регенерированной.   Последняя

получается при  нарастании  на  песчинках  однородного  материала,  например

кварца на кварцевых зернах.

 

 

      Гранулометрия песков.

      В производстве  силикатного кирпича гранулометрия  песков играет  важную

роль, так как  она  в  решающей  степени  определяет  формуемость сырца из

силикатных смесей.  Наилучшей  гранулометрией  песка  является  та,  средние

зёрна размещаются между крупными, а  мелкие  –  между  средними  и  крупными

зёрнами.

      Большинство исследователей  к пескам относят зёрна  размером  0,05  –  2

мм. В.В. Охотин выделяет при этом две  фракции: песчаные –  0,25  –  2  мм  и

мелкопесчаные – 0,05 – 0,25 мм.  П.И.  Фадеев  разделяет  песок  по  размеру

зёрен на пять групп: грубые (1 – 2 мм), крупные (0,5 – 1 мм), средние  (0,25

– 0,5 мм), мелкие (0,1 – 0,25 мм) и очень мелкие (0,05 – 0,1 мм).

      При  смешении  одинаковых  по  массе  трёх  фракций  песка  (крупного,

среднего и мелкого) с соотношением размеров их зёрен 4:2:1 получают смесь  с

высокой  пористостью;  при   соотношении   16:4:1   пористость   значительно

уменьшается, при соотношении 64:8:1 –  уменьшается  ещё  более  сильно,  при

соотношении 162:16:1 достигается наиболее плотная их упаковка.

      Установлено, что  оптимальная упаковка зёрен силикатной  смеси (с учётом

наличия  в  ней  тонкодисперсных  зёрен  вяжущего)  находится   в   пределах

соотношений от 9:3:1 до 16:4:1.

      Пористость песков.

      Пористость  рыхло   насыпанных  окатанных  песков  возрастает  по  мере

уменьшения диаметра их фракций, а  в уплотненном виде она одинакова для всех

фракций, за исключением мелкой. Пористость остроугольных  песков  возрастает

по мере уменьшения их размеров, как  в рыхлом, так и в уплотненном  состоянии

(табл. 4).

                                                                  Таблица 4.

|Фракция, мм  |Пористость песков, %, в состоянии                         |

|             |рыхлом                      |уплотнённом                 |

|             |окатанные    |остроугольные|окатанные    |остроугольные|

|2 – 1        |36,06        |47,63        |33,4         |37,9         |

|1 – 0,5      |36,3         |47,1         |33,63        |40,61        |

|0,5 – 0,25   |39,6         |46,98        |33,42        |41,09        |

|0,25 – 0,1   |44,8         |52,47        |34,35        |44,82        |

|0,1 – 0,06   |44,53        |54,6         |39,6         |45,31        |

 

 

 

      Из табл. 5 следует, что с уменьшением  крупности песков  их  пористость

возрастает  довольно  значительно.  Таким  образом,  в  большинстве  случаев

мелкие  пески  (за  исключением  хорошо   окатанных)   обладают   повышенной

пористостью как в рыхлом, так и в уплотненном состоянии, в связи с чем при

их  использовании  в  производстве  силикатного  кирпича  расходуют   больше

вяжущего.

 

 

 

                                                                  Таблица 5.

|Песок                  |Диаметр зёрен, мм      |Пористость, %          |

|Крупный                |2 – 1                  |35 – 39                |

|Средний                |1 – 0,5                |40                     |

|Мелкий                 |0,5 – 0,25             |42 – 45               |

|Пылеватый              |0,25 – 0,05            |47 – 55                |

 

 

      Влажность.

       В грунтах содержится  вода в виде пара,  гигроскопическая,  пленочная,

капиллярная, в твердом состоянии, кристаллизационная и химически  связанная.

Способность  грунта  удерживать  в  себе  воду  за  счет  молекулярных   сил

сцепления называют молекулярной влагоемкостью, а влажность,  соответствующую

максимальному  смачиванию,  –   максимальной   молекулярной   влагоемкостью.

Последняя возрастает по мере уменьшения размера фракций песка, что видно  из

табл. 6.

                                                                  Таблица 6.

|Материал               |Фракция, мм            |Максимальная           |

|                       |                       |молекулярная           |

|                       |                       |влагоёмкость           |

|Песок:                 |                       |                       |

|крупный                |1 – 0,5                |1,57                   |

|средний                |0,5 – 0,25             |1,6                    |

|мелкий                 |0,25 – 0,1             |2,73                   |

|                       |[pic]                  |4,75                   |

|очень мелкий           |0,005 - 0              |10,18                  |

|Глина                  |                       |44,85                  |

 

      Влажность  песка   в  значительной  мере  влияет  на  его  объем,   что

необходимо учитывать при  перевозке  песка  в  железнодорожных  вагонах  или

баржах, а также при намыве его  на карты.  Наибольший  объём  пески  занимают

при влажности примерно 5%.

      Добыча и обработка  песка

      Добыча  песка.  Все  силикатные   заводы   размещают   обычно   вблизи

месторождения  основного  сырья  –  песка.  Для БКСМ  песок добывается   в

Новоольшанском карьере. Прежде чем  приступить к добыче песка,  место  добычи

– карьер – необходимо предварительно подготовить к эксплуатации.  Для  этого

снимают вскрышные породы, т. е. верхний  слой, содержащий землю,  посторонние

предметы, глину, органические вещества и т. п. Если толщина слоя не более  1

м,  то  верхний  слой  снимают  бульдозером  или  скрепером  с   последующим

транспортированием его в отвал.  Если  же  вскрышные  породы  имеют  большую

высоту, расстояние до отвала значительное, то  вскрышные  работы  производят

экскаваторами  и  отвозят  пустую   породу   рельсовым   или   автомобильным

транспортом.  Добыча  песка  начинается  после  снятия  вскрышных  пород   и

производится одноковшовыми экскаваторами, оборудованными  прямой  лопатой  с

различной емкостью ковша.

      Транспортирование  песка от забоя.  Для  перевозки   песка  от  забоя  в

производственное помещение, т. е. к песочным бункерам, пользуются  различным

транспортом,    а    именно:    рельсовым,    автотранспортом,    ленточными

транспортерами и т. д.

      На  Белгородском  комбинате  используется  рельсовый   транспорт   для

перевозки сырья с карьеров.

      Для  перевозки   песка  от  забоя  к   песочным   бункерам   вагонетками

укладывается  узкоколейный  рельсовый путь.  Рельсовые   пути   по   своему

устройству разделяются на постоянные и переносные; при  разветвлении  и  для

переезда с одного  пути  на  другой  устанавливают  стрелочные  переводы.  В

зависимости от  принятой  системы  движения  составов  существуют  следующие

разновидности путей: однопутная  тупиковая  или  кольцевая.  Карьерные  пути

необходимо поддерживать всегда в  исправном состоянии.

      Основные требования  к состоянию пути:  балластный  слой  должен  иметь

заданную  толщину и откосы;  все шпалы должны  быть  плотно  подбиты во

избежание просадки пути при движении составов; путь должен  быть  отрихтован

строго по прямой или по кривой данного радиуса без отклонений в сторону.

      При рельсовом  транспорте песок  грузят  экскаватором  в большегрузные

вагонетки Т-54 с опрокидывающимся кузовом, емкостью 2,5 – 3 м3.

      Из вагонеток в  песочные бункера песок разгружают,  опрокидывая  кузов.

Эта трудоемкая операция в настоящее  время на ряде заводов механизирована.

      При небольшом расстоянии  от  забоя   до   песочных   бункеров   для