Технология получения поризованных керамических блоков

¯

Корректировка влажности и усреднение

параметров  пресс-порошка

¯

Компрессионное  прессование штучных изделий  в формах

¯

Укладка и транспортировка изделий на досушку и обжиг

¯

Досушка и обжиг изделий

Рисунок 1.2 – Принципиальная блок-схема линий полусухого прессования кирпича с полусухой массоподготовкой

Первичная подготовка и дозировка компонентов  шихты

¯

Переработка массы в пластичном состоянии

¯

Грануляция  массы в пластичном состоянии

¯

Подсушка  гранул до полусухого состояния

¯

Размол  подсушенных гранул

¯

Корректировка влажности и усреднение

параметров  пресс-порошка

¯

Компрессионное  прессование штучных изделий  в формах

¯

Укладка и транспортировка изделий на досушку и обжиг

¯

Досушка и обжиг изделий

Рисунок 1.3 – Принципиальная блок-схема линий полусухого прессования с пластической переработкой сырья

Данная  схема позволяет получать высококачественные изделия не только на основе различных  глин но и другого разнообразного сырья, т.е является достаточно универсальной [9], а также по сравнению с линиями формования пластичного бруса обеспечивает улучшенный внешний вид и прочность изделий.

По сравнению  с линиями полусухого прессования  со шликерной массоподготовкой линия обеспечивает следующие преимущества: снижение пылеобразования и энергоемкости производства.

По сравнению  с полусухой массоподготовкой – снижение пылеобразования, повышение прочности и морозостойкости изделий, возможность переработки масс различной пластичности.

Предлагаемые  линии имеют следующие недостатки:

1. в них нельзя перерабатывать сырье с твердыми карбонатными включениями;
2. для них характерны увеличенные удельные габариты и металлоемкость самих прессов полусухого прессования;
3. не удается полностью исключить пылеобразование в процессе производства, поэтому приходится вводить в линии системы пылеулавливания.

Кроме того, при способе полусухого прессования  возможна запрессовка воздуха в  тело изделий (особенно при их большой  толщине).

Технологическая схема производства изделий с  пластическим способом подготовки массы, несмотря на свою сложность и длительность, наиболее распространена в промышленности стеновой керамики. Метод формования из пластических масс исторически сложился на основе пластических свойств глин и широко используется в керамической технологии. Способ пластического формования позволяет выпускать изделия в широком ассортименте, более крупных размеров, сложной формы и большей пустотности. В отдельных случаях предел прочности при изгибе и морозостойкость таких изделий выше, чем у изделий, полученных способом полусухого прессования из того же сырья.

Наиболее  распространенной технологической  схемой получения керамического  кирпича является линия с пластической подготовкой массы и формованием  изделий методом экструзии, блок-схема  которой представлена на рисунке 1.4. При пластическом способе формования влажность шихты составляет 18–22 %. Формование пластичного бруса производится на ленточных вакуум-прессах, с последующей резкой бруса на изделия, сушкой и обжигом сырца.

           К достоинствам линий относится то, что они хорошо освоены в процессе производства, отсутствует пылеобразование, изделия получаются хорошего качества. Однако хорошее качество продукции достигается путем использования большого числа глиноперерабатывающего оборудования, что усложняет производство, увеличивает капитальные вложения и себестоимость продукции [3].

К недостаткам  предложенных линий относятся следующие:

1. неравномерная скорость экструзии бруса, из-за чего приходится вводить в линию громоздкие устройства многострунной резки;
2. определенная сложность из-за наличия устройств по укладке сырца, приспособлений для его транспортировки на сушку и механизмов их возврата к экструдеру;
3. возможная деформация пластичных изделий при укладке и транспортировке;
4. необходимость поддерживать «мягкие» режимы сушки, что увеличивает энергозатраты;
5. сложность конструкции сушилок, а также устройств по перекладке сырца с сушильных вагонеток на обжиговые.

 

Первичная подготовка и дозировка компонентов  шихты

¯

Получение и переработка пластичной глиномассы

¯

Формование  пластичного бруса из глиномассы

¯

Резка бруса на мелкоштучные пластичные изделия (сырец)

¯

Укладка и транспортировка сырца на сушку

¯

Сушка сырца

¯

Возврат сушильных вагонеток и приспособлений

¯

Перекладка  и транспортировка

высушенного сырца на обжиг

¯

Обжиг изделий

 

Рисунок 1.4 –  Принципиальная блок-схема линий с пластической подготовкой массы и формованием изделий методом экструзии

 

Кроме того линии недостаточно универсальны, так  как есть трудности при использовании  высокочувствительного к сушке  и засоренного карбонатами сырья. Существенным недостатком метода формования является то, что для получения  качественного кирпича глину  необходимо хорошо переработать, что  требует больших затрат на электроэнергию [3].

При переработке  глин в сыром виде схема подготовки сырья несколько проще и экономичней, поскольку нужно меньше перерабатывающего  оборудования, следовательно, меньше энергоемкость. Все оборудование более надежно  и просто в обслуживании. Температура  обжига изделий примерно на 50 ⁰С ниже, чем у изделий полусухого прессования, что позволяет также снизить энергозатраты на обжиг и в какой-то мере компенсируют высокие затраты на сушку.

Недостатком способа пластического формования является большая длительность технологического цикла за счет процесса сушки сырца, продолжающегося от 1 до 3 суток. Низкая прочность формованного сырца, особенно пустотелого, большая усадка материала  при сушке и наличие отдельного процесса сушки затрудняет возможность  механизации трудоемких операций при  садке сырца на сушку, перекладке высушенного сырца для обжига и совмещения в одном агрегате процессов сушки и обжига. Чтобы  получить изделия требуемого качества необходимо из глины удалить каменистые включения, разрушить ее природную  структуру, получить пластичную массу, однородную по вещественному составу, влажности и структуре, а также  придать массе надлежащие формовочные  свойства. Еще одним недостатком  метода пластического формования является то, что для получения качественного кирпича глину необходимо качественно переработать, что требует больших затрат на электроэнергию. Поэтому большинство отечественных предприятий использует минимальный комплект перерабатывающего оборудования, что отнюдь не способствует качеству выпускаемого кирпича.

Также пластический метод формования имеет несколько  преимуществ – широкий ассортимент  продукции – от поризованной керамики с пустотностью 50 % и с плотностью до 700–800 кг/м³ до полнотелого клинкерного кирпича с плотностью до 2200–2300 кг/м³, получение кирпича с высокой маркой и морозостойкостью, отработанность технологии, как самой распространенной в мире, большой выбор оборудования.

1.4 Анализ обзора  литературы, выбор рационального  состава сырьевой смеси и способа  производства

При анализе литературных источников выбран следующий состав массы: глина легкоплавкая «Лукомль-1» – 68 %, суглинки месторождения «Фаниполь» –20 %, песок аглопоритовый фракции 0 ÷ 5 мм (продукт собственного производства ОАО «Минский завод строительных материалов») – 6 %, опилки – 6 %.

Исходя  из вышеизложенного, можно обоснованно  утверждать, что для изготовления пустотелого керамического блока  из глины месторождения «Лукомль-1»  наиболее приемлем и экономичен способ пластического формования. Этот способ подготовки массы применяют при наличии глин средней  пластичности, с ограниченным содержанием каменистых включений, с                      карьерной влажностью около 25 % и хорошо размокающими при увлажнении. Глина месторождения «Лукомль-1» удовлетворяет этим требованиям. Пластический способ отличается простотой подготовки массы, менее сложным формовочным оборудованием, чем полусухой, однако он обуславливает более продолжительный процесс сушки изделий.

С учетом всех достоинств и недостатков предложенных способов производства керамического  блока поризованного пустотелого в курсовой работе для изготовления блоков керамических будет использоваться пластичный метод формования из-за повышенной для полусухого прессования влажности глины, простоты производства и необходимости получения блоков керамических поризованных высокой пустотности.

 

Подп.

Изм.

Кол уч.

№док.

 

Дата

Лист

1

КР 12.02.ПЗ

Разраб.

Трухнова

Пров.

 

 

 

Попов Р.Ю.

 

 

 

 

 

Утв.

 

 

 

 

Технологический раздел

Стадия.

Листов

1

БГТУ 04190612, 2013

Лист

У

2 Технологический  раздел

2.1 Ассортимент  продукции и требования к ней

Производство  блоков керамических поризованных осуществляется в соответствии с требованиями СТБ 1719, ГОСТ 530, СТБ EN 771–1.

В данном курсовом проекте выбран ассортимент продукции  – блоки керамические поризованные пустотелые 2,12 NF (блок КПП 250×120×138).

Предельные  отклонения от номинальных размеров не должны превышать, %:

– по длине

до  250 мм включ. – ±2,0,

св. 250 мм – ±1,5;

– по ширине

до  120 мм включ. – ±3,3,

св. 120 мм – ±2,0;

– по толщине

до  138 мм включ. – ±2,2,

св. 138 мм – ±1,8;

– отклонение от перпендикулярности граней – ±1,5.

На блоках не допускаются  дефекты внешнего вида, размеры и  число которых превышают указанные в таблице 2.1

Таблица 2.1 – виды дефектов внешнего вида 

Виды дефектов	Число, шт.
Отбитости углов и ребер глубиной более 5 мм и длиной от 10 до 25 мм	3
Трещины длиной на 0,5 толщины тычковой или ложковой граней: на ложковых гранях на тычковых гранях	2 2

Пустоты в блоках должны быть вертикально  или горизонтально расположенными относительно плашка. Вертикально расположенные  пустоты должны быть только щелевидными. Ширина пустот должна быть не более 12 мм [10]. Допускаются две вертикальные пустоты (для захвата при кладке) с общей площадью сечения не более 20 % от площади плашка. Для блоков с горизонтальным расположением пустот размеры пустот не регламентируются. Смежные грани блоков должны быть перпендикулярным. Ложковая и тычковая поверхности блоков могут быть гладкими или рифлеными и иметь выступы в виде «паз» или «паз-гребень».

 

Известковые включения, вызывающие после пропаривания блоков разрушение поверхности в  виде отколов глубиной более 6 мм, не допускаются. Допускается на поверхности блоков наличие отколов по наибольшему измерению от 10 до 20 мм в количестве не более 8 шт. Количество половняка в партии должно быть не более 6 % [10].

   По физико-механическим показателям блоки должны соответствовать требованиям, указанным в таблице 2.2. По прочности при сжатии блоки подразделяют на марки: М35, М50, М75, М100, М125, М150.

Таблица 2.2 – Физико-механические показатели поризованных блоков

Марка блоков по прочности, не менее	Марка по средней плотности	Средняя плотность, кг/м3	Коэффициент теплопроводности блоков в сухом состоянии λ, Вт/(м·°С), не более
М35	ρ750 ρ800 ρ850	Не более 775–776 825 826–875	0,14 0,16 0,18
М75	ρ900 ρ950 ρ1000	876–925 926–975 976–1025	0,22 0,24 0,26