Экономические основы технологии производства силикатного кирпича

По размерам кусков известняки для  обжига на известь делятся на крупные, средние и мелкие.

Действующим ГОСТ 5331 – 55 установлены  правила приемки известняков  и методы их испытания. Размер партии известняка установлен в 100 т, причем остаток  более 50 т считается также партией.

Содержание мелочи в известняке определяют, просеивая 1 т, породы через  грохоты.

Основным вяжущим материалом для  производства силикатных изделий является строительная воздушная известь. 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  кирпича применяется негашеная  известь.

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, 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 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 совершенно сухая гашеная известь. 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, применение ее связано  с большими затруднениями: увеличиваются  потери, повышается расход извести  и себестоимость. 
1.3Вода.

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 натрий 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.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава 2.

2.1Подготовка силикатной  массы.

Дозировка компонентов.

Для получения сырьевой смеси (силикатной массы) требуемого качества необходимо правильно дозировать их.

Дозу извести в силикатной массе  определяют не по количеству извести  в ней, а по содержанию той ее активной части, которая будет участвовать  в реакции твердения, т. е. окиси  кальция. Поэтому норму извести  устанавливают в первую очередь  в зависимости от ее активности.

На каждом заводе обычно ее устанавливают  опытным путем. Среднее содержание активной извести в силикатной массе  равно 6 – 8%. При употреблении свежеобожженной извести без посторонних примесей и недожога количество ее может быть уменьшено; если же в извести содержится большое количество недожженного камня и посторонних примесей, а также если известь долго хранилась на воздухе, норма ее в смеси должна быть увеличена. Как недостаточное, так и излишнее количество извести в силикатной массе влечет за собой нежелательные последствия: недостаточное содержание извести снижает прочность кирпича, повышенное содержание удорожает себестоимость, но в то же время не оказывает положительного влияния на качество. 
Активность извести, поступающей в производство часто изменяется; поэтому для получения массы с заданной активностью требуется часто изменять в ней количество извести. На БКСМ используется известь активностью 70 – 85%.

Практически на производстве пользуются заранее составленными таблицами, позволяющими определять дозировку  извести в кг на единицу продукции (1 м3 силикатной массы или 1000 шт. кирпича) – таблица 9.

Таблица 9. 
|Активность |Активность силикатной массы, % | 
|извести, % | | 
| |6 |6,5 |7 |7,5 |8 |8,5 | 
|60 |378 |409 |440 |472 |504 |535 | 
|65 |349 |378 |407 |437 |466 |495 | 
|70 |324 |351 |378 |405 |432 |459 | 
|75 |303 |328 |353 |378 |403 |428 | 
|80 |283 |306 |330 |353 |378 |400 | 
|85 |267 |289 |300 |333 |356 |378 |

Необходимое количество песка отмеривается по объему, а известь по весу при  помощи бункерных весов.

Кроме извести и песка, составной  частью силикатной массы является вода, необходимая для полного гашения  извести. Вода также придает массе  пластичность, необходимую для прессования  кирпича-сырца, и создает благоприятную  среду для протекания химической реакции твердения кирпича при  его запаривании.

Количество воды должно точно соответствовать  норме. Недостаток воды приводит к неполному  гашению извести; избыток воды, хотя и обеспечивает полное гашение, но создает  не всегда допустимую влажность силикатной массы. 
Влага частично поступает с песком, карьерная влажность которого колеблется в зависимости от климатических условий. Количество воды, необходимое для доведения влажности силикатной массы до нужной величины, практически также можно заранее рассчитать в зависимости от карьерной влажности поступающего в производство песка и составить таблицу для определения расхода воды на единицу продукции (1000 шт. кирпича или 1 м3 силикатной массы). Количество воды (в л), потребное для доувлажнения силикатной массы (на 1000 шт. кирпича), в зависимости от влажности песка, приведено в табл. .

Таблица 10. 
|Влажность |Потребная влажность силикатной массы, % | 
|песка, % | | 
| |5 |5,5 |6 |6,5 |7 | 
|3 |74 |92 |111 |130 |148 | 
|3,5 |55 |74 |92 |111 |130 | 
|4 |37 |55 |74 |92 |111 | 
|4,5 |18 |37 |55 |74 |92 | 
|5 |-- |18 |37 |55 |74 | 
|6 |-- |-- |-- |18 |37 |

Общий расход воды для получения  силикатной массы требуемого качества составляет около 13% (от веса массы) и  распределяется следующим образом: на гашение извести 2,5%, на испарение при гашении 3,5%, на увлажнение массы 7,0%.

Химическая реакция гашения  извести протекает по формуле:

СаО+Н2О=Са(ОН)2

Иногда для повышения прочности  кирпича в силикатную массу вводят различные добавки в виде молотого песка, глины и др.

Чтобы достигнуть правильного соотношения  всех составляющих компонентов, применяют  специальные дозировочные приспособления. Ввиду того что приготовление  силикатной массы требуемого качества является одной из наиболее важных операций в технологическом процессе производства силикатного кирпича, обязательно регулярно проверять  в лабораториями ее свойства.

Определение скорости гашения извести  следует производить не менее  двух раз в смену; в случае удлинения  времени гашения извести необходимо немедленно изменить режим гашения  путем удлинения цикла приготовления  силикатной массы.

Определение активности извести (содержание СаО+МgО) необходимо проводить также два раза в смену и соответственно с активностью извести изменять дозировку ее для получения нормальной силикатной массы.

Активность и влажность силикатной массы следует проверять через  каждые 
1 – 1,5 часа и в случае отклонения получаемых показателей от заданных немедленно изменять дозировку извести и воды.

Приготовление силикатной массы.

Известково-песчаную смесь готовят  двумя способами: барабанным и силосным. При барабанном способе песок и тонкомолотая негашеная известь, получаемая измельчением в шаровой мельнице комовой извести, поступают в отдельные бункера над гасильным барабаном. Из бункеров песок, дозируемый по объему, а известь - по массе, периодически загружаются в гасильный барабан. Барабан герметически закрывают и в течение 3…5 мин производят перемешивание сухих материалов. При подаче острого пара под давлением 0,15…0,2 МПа происходит гашение извести при непрерывно вращающемся барабане. Процесс гашения извести длится до 40 мин.

 На Белгородском комбинате применяется силосный способ, и это вполне обосновано.

 Добавить схему  силоса.   Силосный способ приготовления массы имеет значительные экономические преимущества перед барабанным, так как при силосовании массы на гашение извести не расходуется пар. Кроме того, технология силосного способа производства значительно проще технологии барабанного способа. 
Подготовленные известь и песок непрерывно подаются питателями в заданном соотношении в одновальную мешалку непрерывного действия и увлажняются. 
Перемешанная и увлажненная масса поступает в силосы, где выдерживается от 4 до 10 час., в течение которых известь гасится.

Силос представляет собой цилиндрический сосуд из листовой стали или железобетона; высота силоса 8 – 10 м, диаметр 3,5 – 4 м. В нижней части силос имеет  конусообразную форму. Силос разгружается при помощи тарельчатого питателя на ленточный транспортер, при этом происходит большоё выделение пыли. При вылеживании в силосах  масса часто образует своды; причина  этого – относительно высокая  степень влажности массы, а также  уплотнение и частичное твердение  ее при вылеживании. Наиболее часто  своды образуются в нижних слоях  массы, у основания силоса. Для  лучшей разгрузки силоса необходимо сохранять возможно меньшую влажность массы. Из опыта работы рассматриваемого завода установлено, что силосы разгружаются удовлетворительно лишь при влажности массы в 2 – 3%. Силосная масса при выгрузке более пылит, чем масса, полученная по барабанному способу; отсюда более тяжелые условия для работы обслуживающего персонала.

Перечисленные выше отрицательные  моменты не полностью, но в какой-то мере устраняются механизацией разгрузки.

Работа силоса протекает следующим  образом. Внутри силос разделен перегородками  на три секции. Масса засыпается в одну из секций в течение 
2,5 час., столько же требуется и для разгрузки секции. К моменту заполнения силоса нижний слой успевает вылежаться в течение того же времени, т.е. около 2,5 час. Затем секция выстаивается 2,5 часа, и после этого ее разгружают. Таким образом, нижний слой гасится около 5 час. Так как разгрузка силосов происходит только снизу, а промежуток между разгрузками составляет 2,5 часа, то и все последующие слои также выдерживаются в течение 5 час. в непрерывно действующих силосах. В случае образования свода при разгрузке силоса и прекращении поступления массы на ленточный транспортер категорически запрещается рабочим находиться в силосе.

Для облегчения разгрузки периодически включают вибратор, укрепленный на стенке силоса; и этим уменьшают  прилипание массы к стенкам. При  более серьезных зависаниях массы  в силосах ее шуруют ломами через  разгрузочные окна.