Производство силикатных кирпичей

Силикатная масса и  вода, необходимая для получения смеси требуемой влажности, отвешиваются дозаторами 39, 40 и поступают в мешалку 41.

Перемешанная силикатная масса из мешалки, выгружается в бункер 42 и далее ленточным конвейером 45 подается в бункер самоходного массоукладчика 44.

Массоукладчик транспортирует силикатную массу на формовочный пост, оборудованный виброплощадкой 45 и самоходной кареткой 46 с пустотообразователями.

Для укладки форм 47 на виброплощадку предназначен формоукладчик 48. Этот же формоукладчик используется для съема форм с изделиями и передачи их в зону действия мостового крана 49.

Формы с изделием мостовым краном устанавливаются на вагонетки 50, которые заталкиваются в автоклав 51 толкателями или электропередаточным  мостом (на схеме не показаны).

В автоклаве силикатные блоки  выдерживаются под давлением 10 кн/м2 и температуре 174,5° в течение 8 ч. В последнее время имеет место тенденция к повышению давления пара и, следовательно, к повышению температуры автоклавной обработки, что приводит к сокращению сроков твердения.Готовые силикатные кирпичи выгружаются из автоклавов и подаются на склад готовой продукции.

3.Принцип и порядок прохождения процессов с подробным указанием очередности выполняемых операций;

 

3.1Подготовка 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 данном заводе используется известь активностью 70 – 85%.

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.

Общий расход воды для получения  силикатной массы требуемого качества составляет около 13% (от веса массы) и  распределяется следующим образом (в%):

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.

 

3.2 Приготовление  силикатной массы.    

   Известково-песчаную смесь готовят двумя способами: барабанным и силосным. Вданном заводе применяется силосный способ.

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.

Над транспортерной лентой, подающей силикатную массу, установлены  распределительные щетки, перемещающиеся вертикально по раме. Опускание и подъем щеток над лентой осуществляется с пульта управления, который оснащен световой сигнализацией и устройством, регулирующим подачу воздуха в пневмоцилиндры.

 

3.3 .Прессование сырца

На качество кирпича и  в основном на его прочность наиболее существенно влияет давление, которому подвергается силикатная масса во время  прессования. В результате прессования  происходит уплотнение силикатной массы. Тщательно уплотнить сырец –  значит довести до минимума свободное  пространство между частицами песка, сблизив их настолько, чтобы они  разделялись друг от друга только тончайшим слоем вяжущего вещества. Такое сближение зерен песка  при дальнейшей водо-тепловой обработке кирпича-сырца в автоклаве обеспечивает получение плотного и прочного конгломерата.

В момент прессования силикатной массы возникают силы сопротивления  сжатию со стороны зерен песка, препятствующие максимальному сближению зерен. Сила трения массы о стенки формы  и зерен друг о друга преодолевается путем применения давления. Поэтому  давление должно распределяться равномерно по всей площади прессуемого изделия. Прессование необходимо вести только до известного предела, так как при  увеличении давления выше предельного  в массе появляются упругие деформации, которые исчезают после снятия давления и ведут к разрушению сырца. Поэтому  нельзя повышать давление до появления  деформаций.

Существенное значение имеет  скорость, с которой производится давление. Так, например, ударное быстрое  приложение усилия вызывает не уплотнение, а разрушение структуры изделия. Поэтому для преодоления внутренних сил трения давление должно прикладываться плавно с постепенным увеличением. Рабочее давление в прессах применяется  равным 150 – 200 кг/см².

На нормальную работу пресса, а следовательно, на получение кирпича хорошего качества большое влияние оказывает содержание влаги в силикатной массе. В оптимальных условиях прессования кирпича влажность массы должна составлять б – 7% от веса сухого вещества и постоянно контролироваться. Увеличение влажности выше оптимальной не дает возможности спрессовать сырец, снять его со стола пресса и уложить на вагонетку; уменьшение влажности приводит к тому, что спрессованный сырец трудно снять со стола пресса: он разламывается под действием собственного веса. Кроме того, недостаточное содержание влаги в сырце лишает известь необходимой пластичности, обеспечивающей связь между отдельными зернами песка.

Процесс прессования кирпича  складывается из следующих основных операций: наполнения прессовых коробок  массой, прессования сырца, выталкивания сырца на поверхность стола, снятия сырца со стола, укладки сырца  на запарочные вагонетки.

Силикатная масса, приготовленная в силосах, передается при помощи транспортерной ленты в бункер над  пресс-мешалкой пресса. Подача массы в пресс-мешалку должна так регулироваться, чтобы она занимала примерно ³/₄ объема пресс-мешалки. Если поступающая масса имеет более низкую влажность, чем требуется, доувлажнение ее производится в пресс-мешалке, вокруг стенок которой укладывается водопроводная труба с мелкими отверстиями по ее длине, направленными вниз.

Сила струи поступающей  по трубке воды регулируется прессовщиком при помощи вентиля. Увлажненная  масса ножами пресс-мешалки при вращении их подается в прессовые коробки через отверстия в дне пресс-мешалки. При повороте стола пресса коробки, наполненные массой, перемещаются на определенный угол и занимают положение между прессующим поршнем и верхней стороной плитки контрштампа. Под давлением поршень постепенно поднимается и производится прессование сырца.

В момент прессования стол пресса останавливается, а ножи пресс-мешалки вращаются и заполняют массой следующую пару прессовых коробок. После прессования стол пресса поворачивается так, чтобы штампы пресса вместе с сырцом подошли к выталкивающему поршню. Сырец выталкивается поршнем в вертикальном направлении; верхняя пластина штампа при выталкивании выходит из прессовых коробок на 3 – 5 мм выше уровня стола. Затем выталкивающий поршень опускается вниз в первоначальное положение. После снятия пары кирпичей двумя съемщиками-прессовщиками стол поворачивается и штампы подводятся под механическую щетку для очистки.

Верхние пластины очищаются  от налипшей массы, штампы опускаются на величину наполнения прессовых коробок  и цикл начинается снова. Силикатный кирпич по размерам должен отвечать требованиям ГОСТ 379 – 53; в случае отклонения от установленных размеров сырец считается браком.

Плотность прессования сырца  достигается исключительно изменением величины наполнения прессовых коробок: чем больше высота наполнения, тем  выше плотность сырца и, наоборот, чем меньше высота наполнения коробок, тем ниже плотность сырца. Во время  прессования необходимо следить  за тем, чтобы сырец получался  одинаковой плотности; для этого  нужно поддерживать высоту наполнения прессовых коробок одинаковой. Ножи пресс-мешалки должны быть закреплены от дна и стенок на одинаковом расстоянии.

После прессования полученные кирпичи автоматом-укладчиком укладываются на вагонетки, которые транспортируются в автоклавы, где производится тепло-влажная  обработка кирпича.

3.4 Процесс автоклавной обработки

Для придания необходимой  прочности силикатному кирпичу  его обрабатывают насыщенным паром; при этом температурное воздействие  сочетается с обязательным наличием в кирпиче-сырце водной среды, которая  благоприятствует протеканию реакции  образования цементирующих веществ  с максимальной интенсивностью. Насыщенный пар используется с температурой 175⁰ при соответствующем такой температуре давлении в 8 атм.

Автоклав представляет собой  трубу длиной 19м и диаметром 2м, вместимостью 12 вагонеток (V=5965 м³). Режим работы автоклава:

w  1,5 час. – подъём пара,

w  5-6 час. – выдержка,

w  1-1,5 час. – спуск пара.

В процессе автоклавной обработки, т. е. запаривания кирпича-сырца, различают  три стадии.

Первая стадия начинается с момента впуска пара в автоклав и заканчивается при наступлении равенства температур теплоносителя (пара) и обрабатываемых изделий.

Вторая стадия характеризуется постоянством температуры и давления в автоклаве. В это время получают максимальное развитие все те физико-химические процессы, которые способствуют образованию гидросиликата кальция, а следовательно, и твердению обрабатываемых изделий.