Производство силикатного кирпича

 

 

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
крупный	1 – 0,5	1,57
средний	0,5 – 0,25	1,6
мелкий	0,25 – 0,1	2,73
очень мелкий	0,1 – 0,005	4,75 – 10,18
Глина	0,005 – 0	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. 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.

         При небольшом расстоянии от забоя до песочных бункеров для транспортирования песка используют ленточные транспортеры, которые представляют собой бесконечную ленту из многослойной прорезиненной ткани, надетую на два цилиндрических барабана (приводной и натяжной). Если привести во вращение один из барабанов – приводной, то лента начинает двигаться и приводит в движение второй барабан – натяжной. Под лентой устанавливают поддерживающие ролики. Чем шире транспортерная лента, тем большее количество материала она может перебросить за единицу времени. Чтобы материал не сбрасывался с ленты, устанавливается определенная скорость движения.

Обработка песка. Песок, поступающий  из забоя до его употребления в  производство, должен быть отсеян от посторонних  примесей – камней, комочков глины, веток, металлических предметов  и т. п. Эти примеси в процессе производства вызывают брак кирпича  и даже поломки машин.

                                                     2.2Известь

       

            Основным вяжущим материалом для производства силикатных изделий является строительная воздушная известь (ГОСТ 9179-77 «Известь строительная» . По химическому составу известь состоит из окиси кальция (СаО) с - примесью некоторого количества окиси магния (МgО).

Различают два вида извести: негашеную и гашеную; на заводах  силикатного камня применяется негашеная известь. Технические условия на воздушную негашеную известь регламентированы ГОСТ 9179 – 95, согласно которому известь разделяется на три сорта. Требования к качеству извести изложены в табл. 8.

Таблица 8

Технические условия на негашёную  комовую известь.

Показатели	Сорта
	1	2	3
Содержание активных СаО+MgO, считая на сухое вещество, в % (не менее)	85	70	60
Содержание непогасившихся зёрен в % (не более)	10	20	25
Скорость гашения в  мин: быстрогасящаяся (до)  медленногасящаяся (более)	20	20	20
	20	20	20

          При обжиге известняк под влиянием высокой температуры разлагается на углекислый газ и окись кальция и теряет 44% своего первоначального веса. После обжига известняка получается известь комовая (кипелка), имеющая серовато-белый, иногда желтоватый цвет.

При взаимодействии комовой  извести с водой происходят реакции  гидратации СаО+ Н₂О = Са(ОН)₂; МgО+Н₂О=Мg(ОН)₂. Реакции гидратации окиси кальция и магния идут с выделением тепла. Комовая известь (кипелка) в процессе гидратации увеличивается в объеме и образует рыхлую, белого цвета, легкую порошкообразную массу гидрата окиси кальция Са(ОН)₂. Для полного гашения извести необходимо добавлять к ней воды не менее 69%, т.е. на каждый килограмм негашеной извести около 700 г воды. В результате получается совершенна сухая гашеная известь (пушонка). Если гасить известь с избытком воды, получается известковое тесто.

К извести предъявляют  следующие основные требования: 1) известь должна быть быстрогасящаяся, т. е. время гашения ее не должно превышать 20 мин.; применение медленногасящейся извести снижает производительность гасительных установок;

2) сумма активных окислов  кальция и магния (СаО+МgО) в  извести должна составлять не  менее 85%;

3) содержание окиси магния  в извести не должно превышать  5%, так как магнезиальная известь  гасится медленно;

4) содержание недожженной  извести не должно превышать  7%, так как она не активна  и не влияет на твердение  кирпича при запаривании, а  является балластом, увеличивающим  расход извести и удорожающим  себестоимость готовой продукции; 

5) известь не должна  быть пережженной, так как в  таком виде она медленно гасится  и вызывает растрескивание кирпича  в запарочных котлах (автоклавах).

Известь нужно хранить  только в крытых складских помещениях, предохраняющих ее от воздействия влаги. Не рекомендуется длительное время  хранить известь на воздухе, так  как в нем всегда содержится небольшое  количество влаги, которая гасит  известь. Содержание в воздухе углекислого  газа приводит к карбонизации извести, т. е. соединению с углекислым газом  и тем самым частичному снижению ее активности. Погасившаяся известь  может быть использована для производства силикатного кирпича. Однако вследствие того, что она после гашения  превращается в мелкий и очень  легкий порошок (пушонку), применение ее связано с большими затруднениями: увеличиваются потери, повышается расход извести и себестоимость.

                                                          2.3 Вода

 

При производстве силикатного  кирпича воду применяют на всех стадиях производства: при гашении извести, приготовлении силикатной массы, прессовании и запаривании кирпича-сырца, получении технологического пара.

Природная вода никогда не бывает совершенно чистой. Наиболее чистой является дождевая вода, но и она  содержит различные примеси, попавшие в нее из воздуха (растворенные газы, пыль, микроорганизмы). Растворенных веществ  в такой воде немного и поэтому  она называется мягкой. Вода, содержащая большое количество углекислых солей  кальция и магния (карбонатных), называется жесткой. Применять жесткую воду в промышленных целях, например для  получения технологического пара, без  предварительного умягчения ее нельзя, иначе при кипении воды на стенках  промышленных котлов образуется накипь, которая выводит их из строя. При  снабжении котлов мягкой водой удлиняется срок их службы.

Борьба с накипью в  паровых котлах осуществляется двумя  способами: обработкой воды умягчением до поступления ее в паровые котлы  и внутрикотловой обработкой.

Воду умягчают двумя способами: термическим и химическим. Термический  способ основан на разложении карбонатной  жесткости нагреванием воды до 85 – 1100, при этом образуются труднорастворимые  выпадающие в осадок карбонат кальция  и гидроокись магния. Этот способ обычно применяется в сочетании с  химическим методом. Реагентами при  этом являются едкий натр  и кальцинированная сода.

Внутрикотловая обработка  заключается в растворении накипи соляной кислотой (5 – 7-процентным раствором), для чего через паровые котлы  прокачивают раствор. Продолжительность  промывки зависит от степени загрязнения (но не больше - 10 – 20 час.). По окончании  кислотной промывки и после удаления кислоты котлы промывают слабым раствором щелочи. Вода при нагревании превращается в пар; если воду нагревать в закрытом сосуде, например в котлах, то она будет испаряться с поверхности и пар будет накапливаться в пространстве над поверхностью воды до тех пор, пока между водой и образующимся из нее паром не установится динамическое равновесие, при котором в единицу времени столько же молекул воды испаряется, сколько и переходит обратно в жидкость. Пар, находящийся в равновесии с жидкостью, из которой он образовался, называется насыщенным. В производстве силикатного кирпича для гашения силикатной массы и для запаривания кирпича-сырца применяется насыщенный пар, который производится в котельных.

                                    

                                                 2.4  Добавки

 

При изготовлении силикатного кирпича в смесь вводят дисперсные и укрупняющие кремнеземистые добавки: молотый песок, глину, шлаки, золы ТЭЦ, бой кирпича, отсевы молотого известняка. Молотые кремнеземистые добавки, являясь пластифицирующими материалами, улучшают формовочные свойства смеси, ее зерновой состав, заполняют пустоты между зернами немолотого песка и повышают прочность сырца. При гидротермальной обработке добавки рано вступают в реакцию с известью, быстрее ее связывают, образуя гидросиликаты в кирпиче. Красители при изготовлении цветного силикатного кирпича и камней решающее значение имеет выбор красителя, так как он определяет декоративные и конструктивные качества, а также экономические показатели полученного цветного материала. Все красящие вещества классифицируются по цвету, химическому составу, происхождению, отношению к воде и различным растворителям. По химическому составу красящие вещества делятся на минеральные и органические, по происхождению — на естественные и искусственные (синтетические). Различают растворимые в воде и в других растворителях красящие вещества, так называемые красители (в основном органические) и нерастворимые (пигменты), к которым относится большинство минеральных красок. Красители, применяемые для производства цветного силикатного кирпича, должны обладать стойкостью в щелочной среде и при температуре 170—190° С в среде влажного пара (гидротермальная обработка) Непременным свойством красителей и пигментов должна быть их устойчивость к действию солнечного света и атмосферных факторов