Заполнители бетона . Щебень

 · ПОРОШКОВО-ПЛАСТИЧЕСКИЙ Порошково-пластический способ предусматривает размельчение сухого сырья до состояния порошка, в который затем добавляют воду для образования пластичной глинистой массы. Дальше из неё формуют гранулы, как при пластическом способе. Несмотря на дополнительные трудности при помоле, этот способ производства керамзита позволяет добиться более однородных по составу гранул для лучшего вспучивания. Необходимость помола связана с дополнительными затратами. Кроме того, если сырье недостаточно сухое, требуется его сушка перед помолом. Но в ряде случаев этот способ подготовки сырья целесообразен: сырье неоднородно по составу, то в порошкообразном состоянии его легче перемешать и гомогенизировать; если требуется вводить, добавки, то при помоле их легче равномерно распределить; если в сырье есть вредные включения зерен известняка, гипса, то в размолотом и распределенном по всему объему состоянии они уже не опасны; если такая тщательная переработка сырья приводит к улучшению вспучивания, то повышенный выход керамзита и его более высокое качество оправдывают производственные затраты.

 

На проектируемом заводе производство керамзитового гравия предусматривается  по пластическому способу, т.к. используемое глинистое сырье (глина Малоступкинского месторождения) является умереннопластичной (число пластичности 8-12), содержит только мелкие и средние включения, но имеет сравнительно высокую карьерную влажность (до25%), а переработка глинистого сырья по этому способу с разрушением его естественной структуры, его усреднением, гомогенизацией, а также возможностью улучшения его вспучиваемости добавками позволяют получать керамзит с различной гаммой свойств.

 

 

5.Обоснование  технологической схемы производства  и детальное       описание технологии производства на проектируемом заводе.

 

5.1. Обоснование технологической  схемы производства керамзита.

Существуют множество  разнообразных вариантов производства керамзитового гравия по пластическому  способу. Различаются они количеством операций, выбором оборудования и последовательностью его установки. С технологической и экономической стороны рекомендуется максимально упрощать и сокращать производственные операции, устанавливать более высокопроизводительное оборудование.

На проектируемом предприятии запланировано применять технологическую схему по пластическому способу производства с начальной карьерной влажностью глины 15-25%. Для ее осуществления целесообразно применять следующие технологические операции:

- в непосредственной  близости с предприятием расположен карьер. Поэтому экономически выгодно и целесообразно осуществляться добычу и доставку глинистого сырья самостоятельно;

- для своевременной и бесперебойной  подачи сырья в производство, для гомогенизации и повышения качества глины на предприятии предусматривается глинозапасник;

- далее предусматривается выемка  глинистого сырья из глинозапасника;

- для переработки глины в  куски размером не более 100 мм требуется предусмотреть глинорыхлительные  машины. Куски такого размера  необходимы из-за того, что размер ячеек приемной решетки ящичного питателя, стоящего за рыхлительной машиной, 100×100 мм;

- для дозировки глины, подаваемой  в производство, в соответствии  с запланированным составом формовочной  массы необходимо предусмотреть  ящичный питатель;

- для удаления твердых каменистых включений, нужно предусмотреть камневыделительные вальцы;

- из-за того, что в глине содержаться  каменистые включения, а именно  куски размером более 85 мм, необходимо  предусмотреть отброс их по  отводящему лотку, накопление и дальнейший вывоз с территории производства;

- для перемешивания глины с  мазутом и пиритными огарками, введение которых в глину позволяет увеличить её коэффициент вспучивания, а значит и производительность предприятия, необходимо предусмотреть смеситель;

- для обеспечения основной линии  производства добавками необходимо  предусмотреть две дополнительные  линии:

- так как проектируемое  предприятие не имеет возможности  самостоятельно производить оба  вида добавок, а это и экономически  не выгодно, то осуществляется закупка пиритных огарков на ОАО «Аммофос» и мазута на ООО «Лукойл-Нижегороднефтеоргсинтез»;[19]

- доставку приобретенных  добавок с экономической и  транспортной стороны целесообразно  осуществлять автотранспортом;

- для бесперебойного  обеспечения производства добавками  необходимо предусмотреть их  хранение;

- так как пиритные  огарки являются отходами сернокислотного  производства, то для предотвращения  попадания посторонних включений  и выделения необходимых размеров  частиц нужно предусмотреть их просев;

- для бесперебойной подачи пиритных огарков в основную технологическую линии необходимо запланировать промежуточное хранение их в запасном бункере;

- для дозировки добавок,  подаваемых в производство, в  соответствии с запланированным составом формовочной массы необходимо предусмотреть для пиритных огарков тарельчатый питатель, а для мазута - дозатор жидких сред;

- для доставки добавок  к смесителю необходимо предусмотреть их транспортирование;

- для  придания требуемой  формовочной влажности в смеситель вводится необходимое количество воды;

- после смешивания  глинистую массу необходимо дополнительно  переработать в вальцах тонкого  помола;

- далее необходимо  отформовать из глинистой массы  гранулы. Для этого необходимо  предусмотреть пресс;

- для сохранности сформованных  гранул без образования трещин, деформаций и разрушения необходимо предусмотреть их подсушку;

- для создания запаса  подсушенных гранул, который необходим  в случае поломки оборудования, стоящего по производственной линии перед вращающеюся печью, необходимо предусмотреть расходный бункер;

- для равномерной загрузки вращающейся печи гранулами надо предусмотреть питатель;

- для обжига и вспучивания  гранул необходимо предусмотреть  2х барабанную вращающуюся печь; 

- для охлаждения керамзита после обжига нужно предусмотреть холодильную установку;

- далее для сортировки  керамзита по фракциям необходимо  предусмотреть гравиесортировку;

- для складирования  керамзита по фракциям необходимо  предусмотреть силосные банки;

- между производственным оборудованием для транспортировки обрабатываемой массы и полуфабрикатов необходимо предусмотреть ленточные конвейеры и элеваторы.

На основании вышеизложенного  обоснования на проектируемом предприятии  принимается следующая принципиальная технологическая схема производства керамзитового гравия (Схема 1):

 

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА.

 

 

          Пиритные огарки                   Глина, формовочная масса                          Мазут

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.3. Детальное описание  технологии производства керамзита:

 

Сырьем для производства керамзитового гравия служит глина  Малоступкинского месторождения. При  разработке открытых равнинных месторождений, а проектируемое месторождение именно таким и является, используются различные экскаваторы. Добывается глинистое сырье  открытым способом, вскрышные работы осуществляются бульдозером ДЗ-110А, а добыча – экскаватором SOLAR 500LC-V.  Глина не должна иметь примесей вскрышных пород, растительного слоя, супеси и подстилающего глину песка. Для транспортировки добытого сырья из карьера на производство предусмотрены самосвалы  КАМАЗ 55111 с грузоподъемностью 13000 т.

Глина складируется в  глинозапаснике объемом 18900 м³. Он предназначен для гомогенизации (вылеживания) и повышения качества глины, а также для создания ее запаса. Глинозапасник защищен от промерзания и оборудован мостовым грейферным краном для выемки глины, грузоподъемностью 15т.

Для размельчения, разрыхления глины на куски размером не более 100 мм она подаются грейферным краном в глинорыхлитель ИАПД-И35. Измельченная глина поступает в ящичный питатель СМК-213. Он расположен под глинорыхлителем и состоит из корпуса-бункера, транспортера и привода.    

Далее по ленточному конвейеру  глина подается в камневыделительные вальцы КРОК-31. Глина загружается  в приемную воронку вальцов, подается на быстро вращающийся ребристый  валок, под действием ребер отбрасывается с большой скоростью на тихоходный гладкий валок и проминается им в зазор между валками. Твердые включения, будучи тяжелее глины, ударяются с большой скоростью о тихоходный валок и отскакивают от него в отводящий лоток кожуха.

После частично переработанная глина по ленточному конвейеру поступает в смеситель лопастной двухвальный СМ-927. Глина подается через загрузочную течку в корпусе, перемешивается с добавками (мазутом и пиритными огарками) и перемещается лопастями к разгрузочной течке. Скорость перемещения массы, а, следовательно, и производительность смесителя, зависит от угла поворота лопастей смесительных валов. Оптимальное сочетание этих условий обеспечивается углами поворота лопастей в пределах 10-30⁰.

Влажность формовочной  массы должна быть около 30%, глина же имеет влажность 25%, для обеспечения требуемой формовочной влажности в смеситель вводится необходимое количество воды.

Для обеспечения основной технологической линии добавками  используется дополнительное оборудование. Для хранения пиритных огарков применяется бункер. Для хранения мазута применяется стационарный резервуар РВС –80. Для исключения возможности попадания в производство посторонних включений пиритные огарки необходимо  просеять через сито-бурат. Для подачи в основную линию добавок в соответствии с запланированным составом формовочной массы используется - для пиритных огарков тарельчатый питатель ТП-АПМ-1, а для мазута – дозатор жидких сред УД-2. Из-за того, что дополнительные линии производства удалены от основной, необходимо транспортировать добавки. Пиритные огарки по шнековому транспортеру, а мазут по трубопроводу. Для запаса воды на производстве предусмотрен бак, а для дозирования - дозатор жидких сред.

 Далее по ленточному конвейеру глинистая масса подается для переработки на дырчатые вальцы СМ-369А. В процессе работы дырчатых перерабатывающих вальцов поданная в бункер глинистая масса захватывается валками, раздавливается, истирается и продавливается ими через отверстие в плитах внутрь барабана, откуда она выходит в форме овальных плиток, размеры которых по двум измерениям соответствуют размерам и форме отверстий, а по третьему – зависят от вязкости глиняной массы.

Далее глинистая масса  подается по ленточному конвейеру в  шнековый пресс СМК-296. Он оборудован гранулирующей приставкой, предназначенной для формования сырцовых гранул. Диаметр отверстий лобовых плит 7-12 мм. Частота вращения шнеков  21 и 25 об./мин. При работе пресса запрещается продолжать работу при засорении более 10% всех формовочных отверстий, при больших деформациях лобовых плит и частичном их разрушении, при непрерывном формовании рваного, просеченного полуфабриката. Нагрузка электродвигателя 100-150А. При увеличении нагрузки должна производиться чистка лобовых плит и фильтрующей рубашки и наплавка шнеков прессов. Сформованные жгуты должны иметь сплошную гладкую поверхность, диаметр жгутов должен соответствовать диаметру отверстий лобовых плит.  Для увеличения выпуска керамзита мелкой фракции, при необходимости, гранулы измельчают приспособлением для резки гранул.

Затем по ленточному конвейеру гранулы поступают на сушку, которая осуществляется в сушильном барабане СМЦ-69. Он представляет собой цилиндр из котельной стали длиной 8 м и диаметром 1,6м и установлен на две опоры с углом наклона к горизонту 3⁰. Сушильный барабан приводится в движение насаженной на него шестерней от редукторной передачи. Теплоносителем для сушки гранул в сушильном барабане являются горячие газы, которые посредством дымососа отводятся из вращающейся печи. Их температура регулируется смешиванием с наружным воздухом. Сушка производится при Т= 100-120С в течение 30 минут до остаточной влажности 12-17%.

Затем по системе из ленточных  конвейеров и элеватора высушенные сформованные гранулы поступают  в бункер-запасник, удовлетворяющий  условиям запаса на необходимый временной технологический промежуток. Затем идет дозирование гранул в объемно-весовом дозаторе. Далее гранулы поступают на обжиг в двухбарабанную вращающуюся печь. Чтобы обеспечить выполнение основного условия вспучивания керамзита процесс обжига керамзита производится по быстрому ступенчатому режиму, который включает в себя сравнительно медленный нагрев керамзитовых гранул до 400-600º С за 30 мин, а затем быстрый резкий нагрев за 5-10 минут до максимально заданной температуры 1150-1170º С.

Для охлаждения керамзит поступает в слоевой холодильник. Холодильник предназначен для охлаждения выходящего из вращающейся печи керамзита до температуры менее 100°С. Принцип действия холодильника основан на охлаждении керамзита в плоском наклонном движущемся слое при двукратном перекрестном продувании слоя наружным воздухом. В приемный бункер

холодильника керамзит поступает из вращающейся печи через решетку, которая задерживает свары, кирпичи и крупные посторонние предметы. Необходимым условием эффективной работы слоевого холодильника является наличие на наклонных колосниковых решетках слоя керамзита и непрерывное его движение. Для поддержания постоянного уровня керамзита холодильник оборудован системой автоматического регулирования. С целью предотвращения спекания керамзита в нижнюю часть приемного бункера через перфорированные трубы подается воздух.