Силикатный кирпич

 Аннотация

 

 

В данном курсовом проекте разработано предприятие  по производству силикатных стеновых материалов, производительностью 50 млн. усл. кирпича в год. Приведен расчет складов и бункеров, спроектирован состав силикатной смеси для получения кирпича заданной прочности. Рассчитано необходимое оборудование для производства кирпича сплошного цветного.

 

Содержание

 

 

Введение……………………………………………………………………………...
1Технологическая часть…………………………………………………………….
1.1 Номенклатура, выпускаемой продукции, требование стандарта……………….
1.2 Характеристика сырьевых материалов…………………………………………
1.3 Выбор и обоснование способа производства и технологической схемы…….
1.4 Описание технологического процесса и физико-химических основ производства…………………………………………………………………………
1.5 Режим работы предприятия…………………………………………………….
1.6 Материальный баланс производства…………………………………………...
1.7 Расчет складов и бункеров………………………………………………………
1.8 Расчет количества основного технологического оборудования……………..
1.9 Контроль качества продукции………………………………………………….
2 Основные сведения по технике безопасности и промышленной санитарии….
Заключение…………………………………………………………………………..
Список использованных источников………………………………………………

 

Введение

 

 

Посчитать конкретно, как долго  человек занимается строительством практически невозможно. Каждый век  характеризуется своим строительным материалом. В одно время было популярным строительство из дерева, из песка  и камня. Сегодня самым распространенным строительным материалом по праву считается  кирпич. Он и раньше занимал лидирующие позиции в строительстве, только сейчас технологи делают все, что  помимо эстетических качеств кирпич отличался высокой прочностью, крепостью, долговечностью и эффективностью.

Всем этим требованиям соответствует  силикатный кирпич, производство которого началось еще в начале ХХ века. Хотя технология производства была создана  еще в ХIX веке. Силикатный кирпич – экологически чистый строительный материал – изготавливается из смеси обожженной извести, кварцсодержащего песка и воды. С помощью высокого давления из смеси прессуется кирпич-сырец, отличающийся точными размерами и совершенством формы. Окончательную прочность силикатный кирпич приобретает в автоклаве, в котором поддерживается высокое давление пара и температура 160–200˚С, при которых известь вступает в реакцию с кварцсодержащим песком и образует силикатное соединение.

Имея правильные геометрические формы, силикатный кирпич, по стандартам, бывает пустотелым, с пористым наполнителем, пористо-пустотелым, полнотелым модульным, то есть утолщенным, с габаритами 250х120х88 мм и полнотелым одинарным с параметрами 250x120x65 мм.

Государственным стандартом, отличающим строительные материалы, обозначены кирпичи  и камни, названные рядовыми и  лицевыми, неокрашенные и цветные (окрашенные всем объемом или с обработкой поверхностей передних граней).

В ряде случаев для достижения архитектурной  выразительности фасадов зданий применяют лицевой силикатный кирпич. Основные поля стен выкладываются из кирпича слабых тонов, декоративные вставки, тяги и другие архитектурные  детали зданий обычно кладутся из кирпича  ярких тонов. Главные условия  получения окрашенного силикатного  кирпича — высокая дисперсность красителя, его точная дозировка  и равномерное распределение  в силикатной смеси.

При расчете состава цветной  смеси учитывают колебания активности извести.

К технологическим приемам и  операциям, обеспечивающим наиболее эффективное  окрашивание силикатных смесей при  минимальном расходе красителей, относятся:

• предварительный помол красителя с частью песка или извести;
• введение красителя в смесь до гашения извести;
• сокращение изотермической выдержки при автоклавной обработке.

Следует выделить два основных способа  производства цветного силикатного  кирпича: окрашивание кирпича по всей массе (объемное окрашивание) и  нанесение на кирпич цветного слоя.

Наиболее распространена технология производства цветного кирпича способом объемного окрашивания, основанная на применении известково-кремнеземистого  вяжущего вещества смеси, обработке  смеси в стержневом смесителе. Для  приготовления окрашенной смеси  пигменты вводят по следующим технологическим  схемам.

При первой схеме технологическая  линия полностью механизированна и состоит из расходных бункеров гашеной смеси и пигмента, оборудованных тихоходными ленточными питателями, и стержневого смесителя, рассчитанного на обслуживание нескольких прессов, специально оборудованных для выпуска лицевого кирпича.

При второй схеме, т.е. подаче пигментов  в мельницу, необходимо одновременно изготовлять цветной лицевой  кирпич на всех прессах. В этом случае возрастает расход пигментов за счет потерь при переходе с производства неокрашенного на цветной кирпич и обратно.

В последнее время возросла роль красящих промышленных отходов или  полуфабрикатов:

• пиритных огарков,
• красного бокситового шлама,
• железомагнезиальных шламов,
• железной суриковой руды, которые можно использовать для получения цветного кирпича.

В технологической схеме производства цветного кирпича должна быть предусмотрена  возможность использования как  товарных пигментов, так и промышленных отходов, требующих помола.

Во время прессования и автоклавной  обработки цветного кирпича необходимо помнить следующее:

• при длительной выдержке вагонеток с окрашенным кирпичом-сырцом на путях возможно его подсушивание и выслаивание растворенной извести на поверхности, что ослабляет цвет кирпича; во избежание этого желательно выдерживать вагонетки с цветным кирпичом-сырцом в камерах с влажными стенками или закрывать их влажной мешковиной
• при температуре в автоклаве выше 180^оС железоокисные и некоторые другие пигменты разлагаются и теряют яркость цвета; в связи с этим давление в автоклаве при запаривании цветного кирпича, изготовленного с применением таких пигментов, не должно превышать 0,9 МПа
• реакция между известью и тонкодисперсным кремнеземом вяжущего вещества с образованием гидросиликатов кальция заканчивается при давлении в автоклаве 0,8 МПа примерно через 5-6 часов; в случае дальнейшего пребывания кирпича в автоклаве гидросиликаты кальция обволакивают пигменты и глушат их цвет
• при подаче в автоклав сырого пара, содержащего капельки конденсата, образующегося в паропроводах, на поверхности кирпича-сырца в начале запаривания образуются известковые потеки, остающиеся и на готовом кирпиче; в связи с этим на паропроводе, питающем автоклавы, обязательно устанавливаются конденсационные горшки.

На сегодняшний день производители  силикатной продукции готовы предложить потребителю не только традиционный белый кирпич, но и богатую палитру  цветного кирпича. 

Крашеный кирпич – это облицовочный кирпич, используется для кладки лицевых  поверхностей стен. Соответственно, к  облицовочному кирпичу предъявляется  ряд требований: идеальная геометрия, высокая интенсивность окрашивания  и т.д. 

Использование цветного кирпича позволяет  воплотить самые смелые архитектурные  решения, дизайнерские идеи и находки. Физические свойства, характеристики и принцип производства декоративного  кирпича аналогичны белому облицовочному  кирпичу, отличие лишь в том, что  кроме извести, песка и воды добавляются  красящие пигменты.  

Для получения цветного силикатного  кирпича чаще всего применяют  красящие пигменты органического происхождения. Одним из распространенных пигментов  является оксид железа. Его использование  позволяет получать желтый, розовый, коричневый, оранжевый цвета. Количество используемого пигмента зависит  от выбранной технологии, свойств  извести, качества песка, и т.д., на каждом предприятии  устанавливаются свои нормы дозирования.  
 Для получения оттенков серого – одного из самых распространенных цветов – используют технический углерод (например, П-803, российские поставщики – Ростов, Ярославль). 

К пигментам предъявляется ряд  требований. Это и щелочестойкость, и большая красящая способность, и маслоемкость, и светостойкость (т.е. стойкость к ультрафиолету) и т.д. 

Различают два способа окрашивания  кирпича: объемное и поверхностное  окрашивание. При объемном окрашивании красящие пигменты вводятся в готовую силикатную массу перед стадией формования кирпича, таким образом, мы получаем кирпич цветной как снаружи, так и внутри.  
Различают сухую и жидкостную технологии смешивания силикатной массы и красящего вещества. Сухая технология смешивания заключается в следующем: в гомогенизатор поступают пигмент и силикатная масса, далее окрашенная масса проходит процесс до увлажнения, а затем осуществляется процесс прессования. Эту технологию применяют примерно  65% производств.  
При жидкостном окрашивании  пигмент предварительно растворяют в воде, а затем в виде суспензии добавляют к силикатной массе посредствам лопастных смесителей. Дозирование пигментов может осуществляться двумя методами: объемным (дозирование компонентов по объему) и весовым (измеряется масса пигмента, воды, силикатной массы). Весовой метод более точный и эффективный, но требует серьезной автоматизации оборудования для измерения массы компонентов. Доля технического углерода составляет  0,1-1%, фталоцианиновых пигментов -  0,5-1%.

Процесс формования окрашенного кирпича  идентичен процессу формирования кирпича  неокрашенного. Поверхностный способ окрашивания кирпича состоит в том, что красящее вещество наносится непосредственно на поверхность готового кирпича (готовый кирпич окунают в краску или распыляют краску на поверхности). При последующей тепловой обработке на поверхности кирпича образуется полимерная пленка, которая служит дополнительной защитой от влаги и пыли. При поверхностном окрашивании применяются самые разнообразные красители. Перспективными являются порошковые красители, использование которых позволяет получить множество вариантов цветовых решений. Посредствам поверхностного окрашивания можно добиться колоссальной палитры самых разных цветов и оттенков, однако, незначительные сколы, которые могут появиться в процессе транспортировки и эксплуатации, существенно снижают эстетические характеристики материала.  

Стоимость окрашенного кирпича  несколько увеличивается за счет дополнительных издержек (применение пигментов, амортизация дополнительного  оборудования, трудо-, энергозатраты и т.п.). При транспортировке декоративного кирпича следует соблюдать те же требования, что и для белого лицевого кирпича. При хранении декоративный кирпич рекомендуется накрывать пленкой или аналогичным материалом с целью предотвращения его загрязнения. Технологии изготовления цветного кирпича различны, технологические рецептуры, как правило, держатся в секрете. Мы же  постарались охватить общие принципы  производства окрашенного лицевого силикатного кирпича. 

 

1 Технологическая часть 

 

1.1 Номенклатура продукции

 

 

Требования к техническим свойствам  силикатного кирпича меняются в  зависимости от области его применения, обычно определяемой строительными  нормами, неодинаковыми в разных странах.

Планируемая мощность завода 50 млн. штук условного кирпича в год, кирпич сплошной марки М150.

Кирпичи сплошной изготовляют в форме прямоугольного параллелепипеда размерами, указанными в таблице 1.

 

Таблица 1 – Номенклатура выпускаемого кирпича

Вид изделия	Длина, мм	Ширина, мм	Толщина, мм
Кирпич сплошной	250	120	65

 

Размеры и форма показаны на рисунке 1.

 

        

 

Рисунок 1 - Одинарный кирпич сплошной

 

Внешний вид:

1 Поверхность граней изделия должна быть плоской, ребра прямолинейными;

Допускается выпускать лицевые изделия с закругленными вертикальными ребрами радиусом  не более 6 мм;

2 На рядовом изделии не допускаются дефекты внешнего 
вида, размеры и  количество которых превышают указанные в 
таблице 2;

3     Отбитости и притупленности углов и ребер, шероховатости, трещины и другие повреждения на лицевых поверхностях лицевых  изделий не допускаются;

4 В рядовом изделии не допускается наличие в изломе или 
на поверхности глины, песка, извести и посторонних включений 
размером свыше 5 мм в количестве более 3;

5 Количество половняка в партии должно быть не более 5% 
для рядовых изделий.

Марка по прочности.