Spisok30.ru

Список Дел №30
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Технология изготовления кирпича методом полусухого прессования

Технология изготовления кирпича методом полусухого прессования

В отличие от метода пластического формования, при изготовлении кирпича способом полусухого прессования, количество влаги в сформованной массе не превышает 8%, что дает возможность пропустить фазу сушки и сразу перейти к обжигу кирпича.

Рассмотрим основные этапы изготовления кирпичей методом полусухого прессования.

Первый этап — приготовление пресс-порошка. Пресс-порошок — это дисперсная, глинистая система с низким содержанием влаги. Такой массе не свойственна связанность, что обуславливает ее сыпучесть — скорость стечения через определенное отверстие под действием собственной массы. Для того, чтобы получить максимально уплотненный порошок при минимальном давлении ( прессуемость порошка) , он должен иметь определенный зерновой состав ( гранулометрический) и влажность. В результате приготовления порошка масса должна иметь однородную пофракционную влажность и минимальное содержание пылевидной фракции.

При приготовлении керамических порошков используют два способа: шликерный и сушильно-помольный.

Сушильно-помольный способ предусматривает дробление, сушку, помол, просев и увлажнение глиняной массы. Для дробления используют валковые дробилки. Затем глину перемалывают стержневыми мельницами. После этого она поступает в сушильный барабан.

Входящая температура газов в сушильных барабанах должна быть в пределах 600-800°C. Если температура будет ниже, это приведет к увеличению однородности пофракционной влажности, при этом снизиться производительность барабана. Повышение показателя теплового состояния повлечет за собой дегидратацию мелкой фракции глины и уменьшит срок службы входной секции сушильного барабана. Температура выходящих газов находится в диапазоне 110-120°C. Ее увеличение будет означать пересушку глины. Необходимо отметить, сушат глину прямотоком. При осуществлении данного процесса глина перегреется, произойдет частичная дегидратация и, как следствие, потеря пластических свойств. В результате сушки получается масса с влажностью 9-11% и температурой 60-80°С.

После сушки глина поступает в стержневой смеситель на помол. Перед этим ее просеивают для отделения крупных зерен и каменистых включений, что предотвращает преждевременный износ стержней смесителя. Не всегда после помола достигается необходимая влажность порошка. Поэтому сушат и перемалывают глину при пониженной влажности. Затем содержание влаги увеличивают паром или распылением воды. Для того, чтобы порошок не переувлажнялся, вода распыляется, а масса его тщательно перемешивается. Увлажнение паром позволяет улучшить качество кирпича. После этого порошок подвергают вылеживанию в бункерах для выравнивания влажности.

Шликерный способ предусматривает роспуск глины горячей водой в шликер, влажность которого составляет 40-45%. Для отделения мелких камней шликер закачивают в дуговые сита под давлением 0,25 МПа, а затем сливают в шламбассейны. После шламбассейна шликер попадает в распределительные сушилки, где его влажность понижается до 10%. Далее через контрольное сито шликер отправляется в расходный бункер.

Шликерный способ приготовления пресс-порошка намного выгодней сушильно-помольного. Кроме того, что сокращается количество производимых операций ( в распылительной сушилке глина сушится и гранулируется) , появляется возможность полной автоматизации этого процесса. Пресс-порошок получается более высокого качества. Увеличивается влажностная однородность, почти отсутствует пылевая фракция.

Второй этап — это прессование. При прессовании керамический порошок проходит несколько стадий. Сначала происходит уплотнение — сближение частиц вещества друг к другу, при этом часть воздуха удаляется. На второй стадии увеличивается поверхность контакта частиц друг с другом путем пластической деформации. При этом на поверхность такой частицы выдавливается влага. Все это приводит к усилению сцепления между частицами вещества. На третьей стадии в результате уплотнения частицы подвергаются упругой деформации. И последняя стадия прессования происходит при очень высоком давлении и вызывает хрупкое разрушение частиц порошка.

Читайте так же:
Не разбил кирпич головой

После прекращения воздействия на порошок давления происходит упругое расширение материала ( иногда до 8%). Различие между исходной высотой порошка ( до пресса) и высотой получившейся массы после прессования называется « осадкой». Для каждого порошка есть определенное давление, по достижению которого материал больше не уплотняется.

Большое значение при осуществлении прессования имеет одинаковая плотность прессовки, что обуславливается режимом процесса. Режимы прессования разделяются по направлению ( односторонние и двусторонние) , кратности ( однократные и многократные) и по интенсивности приложенных усилий ( ударные и плавные).

Третий этап — сушка полученного кирпича-сырца. Кирпичи сушат в туннельных сушилках, в которых теплоносителем является горячий воздух с начальной температурой 120-150°C. Продолжительность сушки составляет примерно 16-24 часа. После нее влажность изделия составляет 4-6%.

И, наконец, заключительный этап производства – обжиг. Необходимо отметить, что в сырце при полусухом прессовании коллоидная фракция действует внутри частиц вещества. Поэтому она не цементирует частицы, а агрегирует зерна минералов в глинистую частицу. Как следствие этого, жидкая фаза при обжиге развивается внутри глиняных агрегатов, а на их поверхности образуется малое количество жидкой фазы. Сцепление частиц при этом носит характер контактного спекания.

Изделия, изготовленные методом полусухого прессования, имеют низкое сопротивление на изгиб, обладают повышенной водопроницаемостью, низкой морозоустойчивостью. При таком производстве кирпича требуется более высокая температура обжига. Надо учитывать большие потери на брак (10 -20%) , хотя качество внешнего вида кирпича очень высокое.

Технология производства керамического кирпича полусухого прессования

кирпичи

Производство керамического кирпича методом полусухого прессования – это сложный, многостадийный технологический процесс, направленный на получение современного высококачественного строительного материала, имеющего более низкую стоимость, нежели традиционный кирпич пластического прессования.

Сырьевыми материалами для производства такого кирпича служат красножгущиеся суглинки, кварцевый песок, возможно карбонатные опоковидные породы, может использоваться ряд выгорающих добавок, таких как угольные шламы или древесные опилки, а также дроблёный бой бракованного кирпича.

Разработка карьеров сырьевых материалов ведется предприятиями хозяйственным способом с использованием горно-транспортного оборудования: экскаваторов (одно- или многоковшовых), бульдозеров, а иногда и грейдеров. Транспортировка глины на завод осуществляется автомобильным транспортом, как правило, это самосвал с полуцилиндрическим кузовом с подогревом (для облегчения разгрузки в холодное время года).

Для хранения глины, ее усреднения и вылеживания используется закрытое глинохранилище. Длительное вылеживание сырья в глинохранилище значительно улучшает его технологические свойства.

Далее осуществляется предварительное измельчение, необходимое для разрушения крупных агрегатированных кусков глины. Для этой технологической операции используется двухвальный рыхлитель. Глинорыхлитель работает следующим образом: крупные комья глины, попадая внутрь данной установки, разрезаются билами (рабочий орган данной установки, представляющий собой выступ на вращающейся оси), а при сухой глине дробятся. Измельченные комья через металлическую решетку с размером ячеек 150-200 мм направляются в ящичный питатель. Для очистки валов от налипания на двух боковых стенках корпуса предусмотрено два ряда ножей. Дозирование компонентов керамической массы, а также стабилизация её подачи на дальнейшую обработку, обеспечиваются ящичными питателями.

Читайте так же:
Как выплавить золотой кирпич

Ящичный питатель – установка прямоугольной формы с открытым верхом, в качестве дна которой выступает ленточный транспортер. Положение его передней стенки является регулируемым, от положения которой зависит объём материала, попадающего на ленточный транспортёр.

Пройдя магнитный сепаратор, глинистое сырье поступает на вальцы грубого помола (или дробления), где подвергается помолу и истиранию.

Тонкое измельчение (или помол) пластичных сырьевых материалов (глин и суглинков) сводится к их перетиранию с целью разрушения первичных связей, связывающих отдельные зёрна в крупные агрегатные включения. Для этого применяют такие устройства, как дифференциальные вальцы. Основными рабочими органами данной установки являются два гладких вала, вращающихся с разной скоростью. При работе вальцев грубого помола материал поступает на тихоходный вал, который затягивает массу в зазор между вращающимися с разной скоростью валами и раздавливает. Зазор между валами составляет 3-4 мм, при этом достигается максимальная эффективность обработки.

Далее, из полученной сыпучей субстанции необходимо получить сплошную плотную массу (пресс-порошок) с заданными ей температурой и влажностью, соответствующих формовочным.

Пресс-порошком называют сыпучую несвязную субстанцию, с заданным гранулометрическим составом и влажностью.
Для этого глину подсушивают в специальной установке — сушильном барабане, представляющем собой сварной металлический цилиндр с огнеупорной износостойкой футеровкой диаметром 1,5 – 3,0 и длиной 15 м, опирающийся на ряд роликов. Барабан имеет наклон 3 – 5 градусов и приводится в действие от привода через зубчатую передачу. Материал, загружаемый через торцевое отверстие, расположенное в верхней части барабана, перемещается в результате его наклона и вращения к разгрузочному отверстию. Сушка осуществляется горячим воздухом с температурой до 800°С.

Дополнительные сырьевые материалы (карбонатные плавни, выгорающие добавки) поступают в бункеры склада добавок и ленточным транспортером подаются в ящичный питатель. Далее подается на первичное дробление в дезинтеграторные вальцы.

Дезинтеграторы состоят из двух корзин, вращающихся в противоположном направлении, представляющих собой диски, имеющие специальные металлические выступы. Степень помола зависит от частоты вращения корзины дезинтегратора, расстояния между выступами и влажности массы. Степень измельчения возрастает с увеличением скорости вращения и уменьшением расстояния между корзинами.

Измельченная сырьевая добавка ленточным транспортером подается на виброгрохот, где осуществляется её просеивание. После просеивания добавка поступает в сушильный барабан, после чего совместно с глиной проходит все дальнейшие стадии технологической переработки.

Полученный керамический пресс-порошок, конвейером подается в бункер-накопитель пресса. Из бункера-накопителя пресс-порошок раздаточным конвейером подается в глиномешалку-питатель, в которой происходит тщательное перемешивание и равномерное распределение влаги по всему объему.

Далее пресс-порошок подается в гидравлический или коленорычажный пресс, где происходит двухступенчатое формование: первая ступень прессования при давлении 4-10 МПа, вторая — 25-30 МПа, Длительность прессования должна обеспечить максимальное удаление воздуха из формируемого сырца и обычно составляет 0,5-3,5 с.
Спрессованный кирпич-сырец по рольгангу конвейера отбора сырца поступает на пост съемки-укладки, где формируется в технологические пакеты вручную либо с помощью автомата-садчика. Садка-выставка пакетов выполняется с помощью корзинчатого захвата мостовым краном.

Следующим этапом производственного процесса является сушка, однако благодаря невысокой влажности кирпича-сырца (8-12%), а также высокому давлению прессования, данную стадию технологического процесса, в большинстве случаев, объединяют с обжигом.

Сырец-кирпич сушат в камерных и туннельных сушилках, в течение 12-35 часов и температуре 90 – 120 °С.
Обжиг кирпича осуществляется в кольцевой или туннельной печи, работающей на газовом топливе при температуре 950-1050 ºС. Продолжительность обжига составляет: в кольцевых печах 1,5-3 суток, в туннельных 18-24 ч. После обжига кирпич подвергается сортировке, раскладке на поддоны и отгрузке потребителю.

Читайте так же:
Как выложить кирпичами очаг

2.1 Методом полусухого прессования

Метод полусухого прессования предусматривает предварительное высушивание сырья, последующее измельчение его в порошок, прессование сырца в пресс-формах при удельных давлениях, в десятки раз превышающих давление прессование на ленточных прессах. Преимущества технологии полусухого прессования заключается в том, что спрессованный кирпич-сырец укладывается непосредственно на печные вагонетки и на них высушивается в туннельных сушилках, или же, минуя предварительную досушку, непосредственно поступает на обжиг. Комплексная механизация производства осуществляется проще, чем при методе пластического формования. Однако технология полусухого прессования требует более совершенной системы аспирации на трактах приготовления и транспортирование порошка, использования более высокопроизводительных прессов.

Керамический кирпич получают путем приготовления пресспорошка заданного зернового состава с влажностью 7-9%, кратковременного прессования при удельном давлении не менее 20 мПа, сушки и обжига сырца.

Отличие технологии полусухого прессования от традиционной пластической формования заключается в упрощенной схеме приготовления сырьевой смеси. Кроме того, оборудование для оснащения линии подготовки пресспорошка менее энерго- и металлоемко. Полусухое прессование облегчает одну из наиболее сложных и длительных стадий технологического процесса — сушку. Получаемый кирпич имеет более четкие грани и углы, что позволяет использовать его как лицевой материал.

Особенности технологии полусухого прессования заключаются в следующем. Предусмотрен метод грануляции — как один из эффективных вариантов рыхлого глинистого сырья к сушке. Гранулирование исходного сырья перед сушильным барабаном обеспечивает улучшение условий сушки, снижение потерь с выносами (унос пыли), повышение однородности по размерам и влажности кусков, способствует повышению качества кирпича.

Технологическая схема производства кирпича включает:

-приемку и месячное хранение глинистого сырья в крытом глинозапаснике;

-первичную переработку сырья в камневыделительных вальцах;

-гранулирование сырья в прессе-грануляторе;

-высушивание гранул в сушильном барабане;

-хранение суточного запаса гранул в бункерах запаса;

-дробление гранул до необходимого гранулометрического состава в стержневом смесителе;

-формование кирпича-сырца на прессах;

-сушка сырца в люлечных роторно-конвейерных сушилах;

-укладка сырца на обжиговые вагонетки автоматами-садчиками;

-обжиг кирпича в туннельной печи;

-укладка кирпича на поддоны;

-складирование готовой продукции;

2.2 Методом пластического формования

Технологическая схема производства изделий с пластическим способом подготовки массы, несмотря на свою сложность и длительность, наиболее распространена в промышленности стеновой керамики. Метод формования из пластических масс исторически сложился на основе пластических свойств глин и широко используется в керамической технологии. Способ пластического формования позволяет выпускать изделия в широком ассортименте, более крупных размеров, сложной формы и большей пустотности. В отдельных случаях предел прочности при изгибе и морозостойкость таких изделий выше, чем у изделий, полученных способом полусухого прессования из того же сырья.

При переработке глин в сыром виде схема подготовки сырья несколько проще и экономичней, поскольку нужно меньше перерабатывающего оборудования, следовательно, меньше энергоемкость. Все оборудование более надежно и просто в обслуживании. Температура обжига изделий примерно на 50 0 С ниже, чем у изделий полусухого прессования, что позволяет также снизить энергозатраты на обжиг и в какой-то мере компенсируют высокие затраты на сушку.

Читайте так же:
Видеофиксация проезда под кирпич

Недостатком способа пластического формования является большая длительность технологического цикла за счет процесса сушки сырца, продолжающегося от 1 до 3 суток. Низкая прочность формованного сырца, особенно пустотелого, большая усадка материала при сушке и наличие отдельного процесса сушки затрудняет возможность механизации трудоемких операций при садке сырца на сушку, перекладке высушенного сырца для обжига и совмещения в одном агрегате процессов сушки и обжига.

Чтобы получить изделия требуемого качества необходимо из глины удалить каменистые включения, разрушить ее природную структуру, получить пластичную массу, однородную по вещественному составу, влажности и структуре, а также придать массе надлежащие формовочные свойства. Глиняный брус формуют в горизонтальных ленточных шнековых прессах часто с вакуумированием массы. Вакуумирование массы способствует повышению ее плотности, пластичности, улучшает формовочные и конечные свойства кирпича.

Производство керамики должно быть обеспечено непрерывной подачей однородного глинистого материала, лишенного каменистых включений имеющего разрушенную природную «структуру» для лучшего смачивания, сохраняющего достаточно постоянную влажность независимо от времени года и равномерно перемешенного с добавками. На керамических заводах сырьевые материалы подвергают грубому, среднему и мелкому дроблению грубому и тонкому помолу. Обычно тонким помолом завершается механическое измельчение материалов, что обеспечивает более интенсивное их спекание, содействует снижению температуры обжига. Измельчение глинистых материалов проводят последовательно на вальцах грубого и тонкого измельчения. Каменистые включения не могут быть полностью выделены из глины общепринятыми механическими приемами – дезинтеграторными ребристыми вальцами. Опыт показывает, что при пользовании этими машинами в глине может остаться около половины (а иногда и более) камней. В дальнейшем эти камни будут в значительном своем количестве перемолоты гладкими вальцами или бегунами, что, однако, вызывает быстрый износ бандажей и частые ремонты. Бегуны мокрого помола используют при наличии в глинах трудноразмокаемых включений и для обработки плотных глин и глин, содержащих известковые включения. Предварительное (грубое) дробление непластичных твердых материалов в керамической технологии производят в щековых или конусных дробилках, работающих по принципу раздавливающего и разламывающего действия. Степень измельчения в щековой дробилке 3-10, а в конусной – 6-15. Среднее и мелкое дробление, грубый помол непластичных материалов выполняется с помощью бегунов, молотковых дробилок, валковых мельниц. Молотковая дробилка обеспечивает высокую степень измельчения (10-15), однако влажность дробимого материала не должна быть более 15%.

Подача и дозировка сырья на большинстве кирпичных заводов происходит при помощи ящичных питателей.

В настоящее время на многих керамических и кирпичных заводах широко применяется увлажнение глины паром. Этот способ состоит в том, что в массу подается острый пар, который при соприкосновении с холодной глиной конденсируется на ее поверхности. В результате пароувлажнения обрабатываемая масса нагревается до 45-60 о С. Пароувлажнение имеет существенные преимущества, так как улучшается способность массы к формованию, что обуславливает уменьшение брака при формовке и повышение производительности ленточных прессов на 10-12%, снижение расхода электроэнергии на 15-20%. В результате пароувлажнения улучшаются сушильные свойства массы, что позволяет сократить продолжительность сушки сырца на 40-50%. Иногда производят дополнительную обработку керамической массы, которая осуществляется в вальцах тонкого помола, дырчатых вальцах или в глинорастирателе.

Читайте так же:
Как до 19 века делали кирпич

Обжиг кирпича полусухого прессования

Некоторые методы производства современного кирпича

Производство кирпича является практически безотходным. Большинство современных производителей кирпича используют в качестве основного сырья для производства — глину, которая всё чаще отходит на второй план. Изобретаются новые технологии и методы с использованием различного сырья.

В настоящее время кирпичи изготавливают из глины, глинистого и мягкого глинистого сланца, силиката кальция, бетона или формируют из камня, который добывается в карьерах. Технологическая цепочка производства кирпича довольно проста. Прежде всего, добывают сырье. Далее идет подготовка сырьевой массы и формование изделия. И завершает процесс сушка и обжиг.

Самым распространенным сырьем для производства кирпичей является глина. А в производстве глиняных кирпичей сейчас выделяют три основных способа. Это методы пластичного формования, полусухого или сухого прессования и штампование.
Методы пластического формования, полусухого и сухого прессования

Самый распространенный метод, который используют производители кирпичей – пластическое формирование из мягкой глины. Кроме того, такой метод считается самым экономичным.

Пластическое формование кирпичей проходит в несколько этапов. Первый этап — это добыча сырья. Глина для производства кирпичей должна иметь в своем составе песок. Оптимальным считается содержание 25-30 процентов песка. Именно он сокращает уровень усадки изделия.

Следующий этап — это подготовка сырья. Сначала глину увлажняют (в современном производстве — паром) и интенсивно перемешивают до получения пластичной массы, из которой будет удобно формировать кирпичи. Эта масса не должна содержать крупные камни и другие инородные включения.

Далее следует формование кирпича. На этом этапе он называется сырцом. Выглядит это так: лента из пластичной глины автоматически режется на определенные куски, которые и называются кирпичом-сырцом. Разумеется, такой сырец имеет больший размер, чем готовый кирпич. Ведь, в последующем процессе произойдет усадка глины. Обычно, такая усадка достигает от 10 до 15 процентов.

Следующий производственный этап считается самым важным и сложным. Этот этап называется сушкой. Необходимо медленно сушить кирпич, чтобы предохранить его от растекания. Когда влажность кирпича-сырца достигнет 6-8 процентов, изделие можно отправлять на обжиг.

В настоящее время для обжига кирпича используются печи разных конструкций. Это могут быть кольцевые печи. В них кирпичи укладываются и вынимаются вручную. В туннельных печах кирпичи продвигаются внутри печи. В таких печах процесс обжига протекает непрерывно. Обжиг происходит под воздействием высокой температуры. Они зависит от состава сырьевой массы и составляет обычно от 950 до 1000 градусов. Чтобы ускорить процесс горения, очень часто в сырьевую смесь добавляют известь, золу или другие органические вещества.

Очень похож на пластическое формование метод полусухого и сухого прессования. Правда изначально берется глиняная масса более вязкая. Именно это дает возможность сделать кирпичей более аккуратной и четкой формы. Итак, глину с влажностью 6-7 процентов сначала измельчают в порошок, а затем поштучно формуют кирпич в специальных прессах. Полученный кирпич-сырец не нуждается в сушке. Его можно сразу отправлять на обжиг. Надо отметить, что кирпичи, произведенные методом полусухого прессования, имеют меньше дефектов, у них гладкие грани, но они менее морозостойки.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector