Технология производства строительных материалов

Основными недостатками этих установок являются: большая их металло- и энергоемкость; невысокая надежность из-за большого количества агрегатов; малый срок службы деталей лопастного смесителя; большой расход легированных сталей на лопасти и футеровку смесителя.[10]

 

Технологическая схема АС установки с сушильно-смесительным барабаном непрерывного действия

Современные АС установки с сушильно-смесительными барабанами (рис. 12) работают следующим образом. Строго фракционированные материалы транспортерами или фронтальными погрузчиками подаются в бункеры агрегата питания 1, в которых осуществляется только весовое дозирование с учетом фактической влажности поступающих материалов. Отдозированные материалы сборочным транспортером подаются в сушильно-смесительный барабан 2. Отличия сушильно-смесительного барабана от сушильного следующие: большая длина (в 1,5 раза), расположение топочного агрегата 3 со стороны верхнего (загрузочного) торца, движение материалов и горячих газов в одном направлении (поточная сушка).

Рисунок 12 - Технологическая схема АС установки с сушильно-смесительным барабаном (беспыльная технология): 1 - агрегат питания; 2 - сушильно-смесительный барабан; 3 - топочный агрегат; 4 - бункер-накопитель, 5 - бункер хранения минерального порошка; 6 – дозатор минерального порошка; 7 - битумохранилище; 8 - битумонагреватель; 9- дозатор битума непрерывного действия; 10 - газоочистка сухая; 11- дымосос; 12 – газоочистка мокрая; 13 - дымовая труба; 14 - возврат пыли; 15 - выпускное отверстие; 16 - скип

 

Загружаемые в барабан материалы, проходя по первой (сушильной) камере, высушиваются и нагреваются до рабочей температуры и переходят во вторую (смесительную) камеру. Битум подается в начальную зону смесительной камеры и при вращении сушильно-смесительного барабана распределяется по поверхности зерен минерального материала. Из смесительной камеры готовая асфальтобетонная смесь поступает в промежуточный бункер и далее скипом подается в накопительный бункер4.

В современных АС установках минеральный порошок, как и битум, подается со стороны разгрузочного торца в начальную зону смесительной камеры. Битумное оборудование состоит из инвентарного битумохранилища 7, битумонагревательного агрегата 8 и более сложного битумного дозатора 9 непрерывного действия.

Дымовые газы, проходя через смесительную камеру, отдают часть уносимой пыли битумным пленкам, за счет чего вынос пыли уменьшается в 10 и более раз. Очистка дымовых газов от пыли подобна установкам с башенной компоновкой и состоит из сухой ступени газоочистки 10, дымососа11 и мокрой ступени газоочистки12. Сухая уловленная пыль, как и минеральный порошок, подается в начальную зону смесительной камеры.

Достоинства АС установок с сушильно-смесительными барабанами заключаются в уменьшении количества агрегатов, снижении металло- и энергоемкости, простоте и надежности работы оборудования, уменьшении количества пыли, уносимой дымовыми газами, стабильности теплового процесса нагрева материала.

Однако, несмотря на достоинства этих сушильно-смесительных установок, они обладают и существенными недостатками: интенсивное старение битума в смесительной камере из-за контакта пленочного битума с горячими дымовыми газами; окисление битума, испарение его масляных фракций (голубой дым); высокая опасность воспламенения битума в смесительной камере; невозможность раздельного ввода ПАВ и вяжущих, а также ввода битума в смесительную камеру в тонкораспыленном состоянии из-за опасности уноса части битума потоком дымовых газов; возможность налипания асфальтобетонной смеси на внутренних стенках и лопастях смесительной камеры; сложность перехода от выпуска одного состава смеси на смесь другого состава; сложность согласования подачи минеральных материалов и битума в моменты запуска и остановки смесителя, а также при изменении производительности АС установки.[10]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Производство  кирпича

Схемой технологического процесса производства кирпича силосным способом (рис. 13 ) предусмотрены добыча и подача песка, дробление и размол извести, смешивание песка с молотой известью и гашение полученной смеси, прессование кирпича и запарка его в автоклавах. [5]

Рисунок 13 – Типовая схема производства силикатного кирпича:

1 – печь обжига извести, 2 – скребковый конвейер, 3 – дробилка, 4 – вертикальный ковшовый конвейер, 5, 15 – бункеры, 6, 13, 20, 22 – ленточные конвейеры, 7, 19 – тарельчатые питатели (дозаторы), 8 – мельница для помола извести с песком, 9 – винтовой питатель, 10 – двухкамерный пневмонасос, 11 – бункер известково-песчаной смеси, 12 – грохот, 14 – питатель, 16 – смеситель, 17 – ленточный реверсивный конвейер, 18 – силосы (реакторы), 21 – стержневой смеситель, 23 – пресс, 24 – автомат-укладчик, 25 – вагонетка, 26 – электропередаточная тележка, 27 – автоклав, 28 – кран, 29 – электропередаточный мост, 30 – установка по очистке платформы автоклавных вагонеток.

 

Песок доставляют из карьера  и через приемные устройства подают в расходный склад открытого  типа или бункера. В приемном отделении  из бункеров песок ленточным питателем 14 и конвейером 13 подается для очистки  от камней, включений, комьев глины  на грохот 12 или вибрационное сито, а конвейером 6 песок подается в  бункер 5 на совместный помол с известью, и в бункер 15 для подготовки силикатной смеси.

Для хранения нормативного запаса извести сооружают склады силосного типа. Из карьеров известняковый  камень доставляют на заводы, которые  оборудованы печами обжига 1 и помольным  отделением для тонкого измельчения  извести. В помольном отделении  и на транспортных коммуникациях, как  и в отделении для приема и  складирования сырья, используют дробилки 3, конвейеры 2, 4, 17, 20, 22, трубные (шаровые) мельницы 8, питатели 9, пневмонасосы 10.

В смесеприготовительном  отделении, относящемся к основному  технологическому комплексу, осуществляют следующие технологические процессы:

дозирование сырьевых компонентов  – песка, извести или известняково-кремнеземнистого вяжущего вещества, добавок, воды;

перемешивание отдозированных компонентов в смесителе;

гашение (гидратацию) силикатной смеси в реакторах;

вторичное перемешивание  гашеной смеси с доувлажнением в смесителях (растирателях);

транспортирование готовой  смеси в формовочное отделение.

Более всего распространена технологическая схема участка  дозирования с непрерывным процессом  и применением дозаторов непрерывного действия (или питателей) 7, 19 для  песка, извести или другого вяжущего и воды. В этом случае применяют  смеситель непрерывного действия.

В зависимости от типа оборудования для гашения извести различают  силосный и барабанный способы производства силикатного кирпича. Особенность  силосного способа – тщательная подготовка смеси, предусматривающая  её двухступенчатое смешивание в  двухвальных смесителях непрерывного действия 16. В силосном участке смесеприготовительного отделения устанавливают несколько силосов 18 с периодической загрузкой и выгрузкой или реакторов непрерывного действия.

После гашения силикатную смесь вторично перемешивают в смесителе 21 с доувлажнением до требуемой при прессовании влажности. Далее готовую силикатную смесь предают в прессовое отделение и распределяют между в приемные бункера прессов 23, на которых кирпич-сырец прессуют с относительно высоким удельным давлением ( до 37 МПа). Со стола пресса готовый кирпич-сырец снимают и укладывают на автоклавные вагонетки 25 автоматами-укладчиками 24.

В прессовом отделении  электропередаточными мостами 26 выполняют  транспортные операции, связанные с  подачей к прессу порожних вагонеток  и откаткой груженых  вагонеток  в автоклавное отделение. В этом отделении установлены автоклавы 27 тепловлажностной обработки кирпича-сырца, в которых давление повышают до 0,8…1,6 МПа для ускорения физико-химических процессов твердения силикатного кирпича.

Технологическая схема производства силикатного кирпича на заводах  с комплексным оборудованием  отличается от типовой тем, что каждый процесс установлен на независимой  технологической линии, а всем автоматизированным процессом управляет оператор с  пульта.  Линия включает в себя:

реактор непрерывного действия с разгрузочным устройством, выполняющим  роль питателя гашеной смеси;

стержневой смеситель (растиратель);

двухфазовый смеситель вторичного перемешивания с доувлажнением;

пресс-автомат с укладкой кирпича-сырца на автоклавные вагонетки;

устройство для приема порожних и откатки груженых вагонеток;

 электропередаточный  мост с программным управлением для доставки груженых вагонеток в накопительную камеру, где формируется поезд из 33 вагонеток.

Это дает возможность сократить  время загрузки автоклавов. Чтобы  предотвратить высыхание кирпича, в накопительных камерах поддерживается режим с определенной относительной  влажностью воздуха.

Автоклавное отделение со складом готового кирпича – завершающий  участок в общем технологическом  комплексе производства.

На складах готового кирпича  применяют краны 28 грузоподъемностью 5…10 т, которые оборудованы захватными устройствами для пакетной погрузки кирпича в транспортные средства.[5]

6. Производство керамических изделий.

 

Производство керамических изделий включает следующие этапы: карьерные работы, механическую обработку  глиняной массы, формование изделий, их сушку и обжиг.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 14 – Принципиальная схема производства керамических изделий

 

1.Обработка глиняной  массы.

Карьерные работы включают добычу, транспортировку и хранение промежуточного запаса глины. Вылеживание замоченной глины, ее вымораживание в течении годичного срока на открытом воздухе разрушает природную структуру глины, она диспергируется на элементарные частицы, что повышает пластичность и формовочные свойства керамической массы.

Механическая  обработка глины осуществляется с помощью глинообрабатывающих машин и имеет цель: выделить или измельчить каменистые включения, гомогенизировать керамическую массу и получить необходимые формовочные свойства. Каменистые включения выделяют из глины, пропуская ее через винтовые камневыделительные вальцы или применяя другие специализированные машины. Можно добиться полного выделения камней из глины гидравлическим обогащением: глину распускают в глиноболтушках, а затем шликер пропускают через сито, на котором отделяются камни размером более 0,5 мм; шликер обезвоживают в мощных распылительных сушилках.

Глину измельчают после выделения  каменистых включений. Если их нет в  глине, то после доставки на завод  ее сразу подвергают грубому дроблению, потом тонкому измельчению. После  тонкого измельчения глину надо промять, чтобы получить глиняную массу  с необходимой формовочной влажностью.

2. Формование.

Стеновые керамические изделия  изготовляют способами пластического  формования и полусухого прессования. Из жидких глиняных масс изготовляют  некоторые виды облицовочной плитки, санитарно-технические и другие фаянсовые и фарфоровые изделия.

Способ пластичного  формования. Изделия стеновой керамики формуют из пластичных глиняных масс на ленточных шнековых прессах, которые могут быть вакуумными и безвакуумными. В корпусе этого пресса вращается шнек – вал с винтовыми лопастями. Глиняная масса поступая через воронку и питающий валик, перемещается с помощью шнека к сужающейся переходной головке и мундштуку. В этом месте глиняная масса уплотняется, выравниваются давления и скорости по сечению глиняного бруса. Мундштук глиняного пресса для производства кирпича имеет прямоугольное сечение. Для формования пустотелых кирпича и керамических камней, в мундштуке пресса устанавливают пустотообразующий сердечник. Применяются также фасонные вставки с узкими щелями – для формования черепицы, кольцевые для керамических труб.

Из мундштука пресса выходит  глиняный брус, который разрезают  автоматически резательным аппаратом, получая изделия заданного размера. Плотный вакуумированный сырец устанавливают рядами на печную вагонетку и он поступает в туннельную сушилку в штабеле (без полок). Вакуумирование глины позволяет извлечь из нее воздух, снизить влажность на 3 – 4 %, увеличить прочность сырца в 2 – 3 раза, прочность обожженного изделия увеличивается до 2 раз, его водопоглощение снижается на 10 – 15 %.

Способ полусухого прессования. Керамические изделия формуют способом полусухого прессования из шихты влажностью 8 – 10 %, уплотняемой прессованием под значительным давлением (15 – 40 МПа).

Способ литья. Плитки (толщиной 2 мм) изготовляют способом литья на автоматизированных конвейерных линиях. По конвейеру движутся пористые керамические поддоны, на которые наливные аппараты последовательно наносят шликеры разделительного, плиточного и глазурованного слоев. Двигаясь по конвейеру, керамическая масса быстро подсыхает на пористом поддоне и поступает сначала на зачистное, а затем на режущее устройство. Поддон с отлитой массой проходит конвейер за 22 – 30 минут, после чего он автоматически предается в тепловые установки. Полный цикл производственного процесса (вместе с обжигом) занимает около 2 часов.

3. Сушка сырца.

Сушка — весьма ответственный  этап технологии, так как трещины  обычно возникают именно на этом этапе, а при обжиге они лишь окончательно выявляются. Обычно достаточным является высушивание сырца до остаточной влажности — 6...8%.