Приготування силікатної суміші й формування сирцю, пріорітетінвест

Як уже зазначалося, готування силікатної суміші може здійснюватися з централізованого або змішаною схемою. При цьому обидві схеми працюють в безперервному режимі. У зв'язку з цим для дозування сировинних матеріалів і силікатної суміші застосовуються вагові дозатори безперервної дії. Вагове дозування забезпечує стабільність складу сировинних композицій і можливість автоматизованого управління роботою дозаторів.

Як змішувального обладнання при виготовленні силікатної цегли в даний час використовуються двухвальні змішувачі. Недоліком їх є низька зносостійкість лопаток, а також погана растіраемость вапна і глини, які зустрічаються в приготовленої суміші у вигляді грудочок.

Значною мірою позбавлені цих недоліків стрижневі змішувачі конструкції ВНІІстрома. Перевагою їх є: зниження рівня шуму; підвищений термін служби футеровки і зниження зносу стрижнів, що дозволяє експлуатувати їх протягом року без заміни, знижений питома витрата електроенергії і підвищена надійність роботи в порівнянні з лопатевими змішувачами.

Гасіння вапна і усереднення (гомогенізація) силікатної суміші здійснюються в спеціальних сило-сах-реакторах.

Силоси є також свого роду проміжною ємністю для зберігання і безперебійного постачання пресів силікатної сумішшю. Найбільш ефективні силоси безперервної дії, застосування яких дозволяє практично виключити налипання на стінках - і зависання силікатної суміші, а також зменшити витрату електроенергії.

Перспективною видається нова конструкція силосу-реактора, розроблена під ВНІІстроме. Робочим органом вивантажувачі силосу служать вібруючі багатоповерхові решітки, які розташовуються усередині конуса силосу.

Для безперебійної роботи реакторів силікатна суміш не повинна налипає на стінки і особливо на поверхню розвантажувальної воронки. Це досягається при вологості гашеного силікатної суміші на виході не вище 3,5%, додатковим утепленням стін реактора зовні, а також використанні вивантажувачі з віброзбудник або заміна нерухомою розвантажувальної воронки хитається розвантажувальної чашею з отвором по центру, яка обладнана підвісним вібратором.

Застосування силосів-реакторів є одним з найбільш слабких місць технології силікатної цегли. У зв'язку з цим природні пошуки методів і технологічних прийомів, що виключають необхідність їх використання. Зокрема, С.Д.Мамонтовим запропонована бессілосная технологія силікатної цегли, яка передбачає використання силікатної суміші з неповністю загашенную вапном.

Однак запропонована бессілостная технологія не отримала поки застосування головним чином через нестабільність характеристик сировинних матеріалів (швидкості, температури гасіння і активності вапна) і дуже вузьких інтервалів варіювання технологічних характерстікі силікатної суміші (час гасіння, витрата води і вологість суміші), а також відсутність автоматизації основних технологічних переділів приготування силікатної суміші.

Однією з основних технологічних операцій є формування сирцю, так як якість готового цегли і перш за все його дефектність залежать від якості сирцю.

Отримання сирцю необхідної форми, розмірів і міцності досягається шляхом одностороннього або двостороннього пресування пухкої зернистої силікатної суміші в спеціальних пресах. При цьому відбувається зближення частинок силікатної суміші в результаті зменшення її первісної пустотности і розміщення дрібних частинок в проміжках між великими. Основною умовою, що забезпечує ущільнення суміші, є її висока гомогенність.

Досягається при цьому міцність сирцю обумовлена ​​дією капілярних сил, механічним зчепленням зерен і молекулярним зчепленням, частка яких становить відповідно 81,8; 14,6 і 3,6% від загальної міцності [4]. Крім цих факторів сирцевої міцність зразків істотно залежить від наявності в суміші тонкодисперсних речовин і мінералів з функціональними ОН-групами: гідроксиду кальцію, глинистих домішок, оводненности техногенних стекол, добавок пилу-виносу цементних печей або золи-винесення ТЕС [10].

В якості одного з основних параметрів формування сирцю силікатної цегли застосовується показник питомої тиску пресування. Однак різноманітність конструкцій прес-форм, неоднакова тривалість прикладення зусилля і швидкість пресування, а також різне становище сирцю при пресуванні - "на ложок", "на ліжко", або "на стусан", ускладнюють можливість використання тільки показника питомої тиску пресування для порівняльної оцінки різних пресів. Не менш важливим є показник часу (тривалості) прикладання навантаження, так зване час чистого пресування. У зв'язку з цим запропоновано [10] використовувати показник питомої роботи пресування, яка є інтегральною характеристикою технологічного процесу формування силікатних виробів щільної структури. Питома робота пресування, за визначенням С.І.Хвостенкова, є відношення роботи пресування до одиниці об'єму сирцю. Встановлено, що задовільні показники міцності сирцю і силікатної цегли (марки 125-200) досягаються при питомій роботі пресування, рівній 250-600 кгс м / дм 3.

Міцність силікатної цегли залежить від вихідної межзерновой пустотности піску ущільненої силікатної суміші, обсягу і в меншій мірі фазового і морфологічного складу синтезованих при автоклавної обробці цементують новоутворень і щільності синтезованого силікатної каменю. Остання залежить від ступеня ущільнення силікатної суміші, яка визначається питомим тиском і роботою пресування. Відзначається [4], що підвищення питомої тиску пресування з 10 до 40 МПа призводить до збільшення міцності силікатної цегли в 3,2 рази, тоді як міцність сирцю в цьому ж діапазоні тисків зростає всього лише в 1,8 рази. Цим, мабуть, пояснюється те, що багато дослідників вважають достатнім питомий тиск пресування 15-20 МПа, що забезпечує стабільне отримання сирцю міцністю 0,2-0,25 МПа.

Однак досвід таких зарубіжних фірм, як "Ат-Ласс", "Дорстенер", "Крупп-Інтертехніка" та інших, показує, що одним з напрямків технічного прогресу у виробництві силікатної цегли і силікатних каменів є розробка і застосування пресів з показником питомої тиску пресування до 50 МПа. У зв'язку з цим ми можемо за доцільне розвиток досліджень в напрямку розробки та застосування пресів зусиллям пресування 600 тс і вище з часом пресування не менше 2 с, незважаючи на що мало місце недостатньо високі результати випробування ряду пресів, закуплених у ФРН, ПНР, і сформованим в зв'язку з цим думкою про неефективність підвищення питомої тиску пресування до 40-50 МПа [10].

В даний час на більшості заводів Радянського Союзу використовуються револьверні преси типу СМ-816, на яких випускають потовщений цегла висотою 88 мм, що має масу вище граничної величини (4,3 кг), встановленої ГОСТ 379-79. Обмеження за величиною граничної маси цегли, а також підвищені вимоги по теплофізичних властивостях, які визначаються щільністю силікатної каменю, створило певні труднощі, вирішення яких багато дослідників бачать або в переході на виробництво замість утолщенного одинарного цегли висотою 65 мм, або в переході на формування потовщеного саману на існуючих револьверних пресах. Останній шлях технічно більш виправданий і цілком реальний. Зокрема, ВНІІСтром розробив і впровадив на ряді підприємств штампи для формування двох-, трьох-, семи- і одіннадцатіпустотного цегли з обсягом порожнеч відповідно 10, 15, 18 і 23%.

Відзначається [10], що впровадження семи- і одіннадца-тіпустотних штампів, що дозволяють формувати потовщений цегла пустотностью до 23%, недоцільно через складність їх конструкції і низької міцності сирцю, одержуваного на револьверних пресах з малим часом пресування. Це негативно позначається на якості цегли. Більш того, незважаючи на зниження маси цегли нижче 4,3 кг, по теплофізичних-ного показниками цегла через високої щільності, черепки (силікатного каменю) дорівнює 1950 кг / м 3. є лише умовно теплоеффектівності. Отримання цегли, що відповідає вимогам до теплоеффектів-ному, досягається при пустотности не менше 26-28%, що практично неможливо досягти на діючих заводах без їх технічного переозброєння [10].

ВНІІСтром розробив спеціальний штамп СК-57А, що дозволяє отримати потовщений трехпустот-ний силікатна цегла масою нижче 4,3 кг, який є умовно ефективним.

Відзначається [10], що впровадження штампів з порожнечі-образователями дає ефект, якщо на підприємствах одночасно будуть здійснені наступні заходи щодо вдосконалення технологічного процесу і обладнання:

* Використання дозуючих пристроїв (вагових дозаторів типу СБ-71А і СБ-110), що забезпечують стабільність складу силікатної суміші по СаО, а також її вологість в межах + 0,5%;

* Належне перемішування силікатної суміші в двохвальним швидкохідних змішувачах типу СМС-95, а при наявності глинистих включень в піску - стрижневих змішувачів СК-08 або СК-58;

* Регулярна заміна футеровочних пластин прес-форм, застосування зносостійких сорочок пустотооб-разователей (чавун ІЧХШ12);

* Модернізація кінематики захоплень автомата-укладальника з досвіду Антраціткого ЗСК, що забезпечує плавний з'їм сирцю зі столу преса і укладання його на накопичувач;

* Застосування щілинних вагонеток з посиленими полицями і регулярне очищення їх;

* Рихтування вагонетки шляхів і ліквідація різниці в рівні стиків на ділянці подачі сирцю від пресів в автоклави;

* Навантаження готової продукціі'с допомогою грейферних захватів і перевезення в штабелях або на піддонах, повне виключення перевезення цегли навалом.

Застосування штампів СК-57А дозволяє досягти щорічного ефекту в 30 тис.руб. на один прес за рахунок зниження витрат сировинних матеріалів до 15% і до 10% електроенергії.

У Радянському Союзі в 1975 р на силікатних заводах, які застосовують комплект устаткування ПНР, організовано виробництво пустотілих силікатних каменів, які повинні відповідати вимогам ГОСТ 379-79. Розмір каменю дорівнює подвоєному розміру одинарної цегли з розчинним швом в 8 мм: довжина 250 + 3 мм, ширина 120 + 2 мм, товщина 138 + 2 мм. Порожнечі не є наскрізними і розташовуються перпендикулярно. Кількість пустот дорівнює 11 або 14 і становить за обсягом відповідно 24,5 і 31%. Середня щільність каменів в сухому стані не перевищує 1450 кг / м 3. Залежно від значення межі міцності при стисненні камені діляться на марки від 75 до 250. Особові камені повинні мати марку не нижче 100. За морозостійкістю камені діляться на марки: 25, 35 і 50 - для лицьових каменів і 15-25 - для рядових. Пустотілі силікатні камені відрізняються від силікатної цегли поліпшеними теплофізіче-ськими показниками - теплопровідність стіни на це-ментно-піщаному розчині становить 0,51 і 0,62 Вт / (м ° С) відповідно для чотирнадцяти- і один-надцатіпустотних каменів. Це дозволяє зводити в середній кліматичній зоні зовнішні стіни житлових будинків товщиною в дві цеглини і дає підставу при визначенні відпускної ціни на силікатні камені застосовувати 10% -у надбавку, згідно з чинним прейскурантом цін [10]. Крім цього виробництво пустотілих силікатних каменів економічно дуже вигідно, тому що дозволяє на 20-25% скоротити потребу в сировині і до 15% електроенергії та технологічної пари на автоклавную обробку.

Силікатні пустотілі камені формують на спеціальних механічних пресах РА-550, які пресують одночасно 5 шт. каменів, або 10,6 шт. умовної цегли. Час пресування - 2,2 с; повний цикл пресування - 9,2 с; питомий тиск пресування 15-20 МПа. Міцність серцевих каменів складає до 0,6 МПа, що обумовлює виключення шлюбу формування і гарний зовнішній вигляд готової продукції.

Силікатні четирнадцатіпуетотние камені пус-тотностью до 31% формують на гідравлічних пресах "Атлас-Інтертехніка" при зусиллі пресування до 600 тс.

Найбільш досконалими і надійними є гідравлічні преси з двома човниковими многогнездовимі прес-формами і подовженим циклом пресування типу "Атлас-Інтертехніка". Цей тип преса ВНІІСтром рекомендує в якості базового зразка для подальшого вдосконалення з метою підвищення продуктивності і оснащення їм будуються або реконструюються заводів силікатної цегли і порожнистих силікатних каменів.

Сучасні преси для формування силікатної цегли обладнають автоматами для знімання і укладання сирцю на запарочні вагонетки.

Ці апарати входять в комплект сучасних формуючих агрегатів.

Робота автоматів укладальників сирцю незалежно від їх конструктивних особливостей включає наступні загальні для всіх операцій [4]: ​​з'їм сирцю, зі столу (іноді з поворотом в нульове положення) спеціальним знімачем із захопленнями; укладка сирцю на стрічковий конвеєр з кроковим рухом - накопичувач; з'їм з накопичувача згрупованих порцій сирцю штабелювальник і укладання на запарочна вагонетку за заданою програмою.

Діючі револьверні преси типу СМ-816 і CMC-152 оснащені укладальниками-штабелювальник сирцю СМ-1030А (CMC-19).

Вітчизняні автомати-укладальники влаштовані таким чином, що одночасно забирають чотири заради-ально розташовані на столі сирцю і повертають їх у повітрі з ліжка на бічну грань, виставляючи на стрічці накопичувача. Укладений сирець утворює на стрічці чотири паралельних ряди з проміжком між ними, рівним зазору між сирцем на запарочна вагонетці.

Після установки кожної порції стрічка накопичувача просувається на один крок, рівний товщині сирцю 65 або 88 мм. При досягненні заданого програмою числа рядків сирець чотирьох рядів затискається захопленнями штабелювальник і переноситься з накопичувача на запарочна вагонетку. Кожен шар сирцю за допомогою спеціального пристрою встановлюється симетрично до поздовжньої осі вагонетки на заданої програми висоті. При цьому необхідно строго контролювати висоту платформи вагонеток, яка в силу цілого ряду причин може коливатися до 25 мм. Внаслідок цього після відкриття захоплень сирець падає, а не вкладається, що дуже часто призводить до появи різних дефектів у вигляді тріщин, обколов граней і кутів, а часто навіть до руйнування сирцю.

Сучасні автомати укладальники забезпечені щупами або іншими пристосуваннями, які при зіткненні встановлюваного сирцю з стрічкою накопичувача, платформою вагонетки або попереднім поруч садки автоматично відкривають захоплення. Це сприяє м'якої укладанні сирцю, що виключає появу в ньому тріщин, обколов або інших дефектів.

Автомат для знімання і штабелювання сирцю складається з знімача, захоплюючого зі столу всю одночасно відформовану партію сирцю і переносить її в тому ж положенні на накопичувач. Останній являє собою сталеву стрічку, яка після установки кожної групи сирцю переміщається на один крок. Автомат обладнаний також штабелювальник, який знімає чотири групи сирцю і укладає їх за заданою програмою на запарочна вагонетку.

При формуванні одночасно на торець двох рядів по сім або вісім сирців посередині накопичувального конвеєра є пристосування, яке повертає обидва ряди сирцю з положення на торець в положення на ребро таким чином, що один ряд сирцю виявляється лежачим на іншому. Якщо сирець, що лежить на накопичувальному конвеєрі, досягає крайнього положення проти штабелювальник, але не знімається їм, наприклад, через відсутність вагонетки, то конвеєр автоматично відключається [4].

Сучасні автомати-укладальника працюють за схемою прямолінійних човникових рейсів, що забезпечує надійну роботу захоплень і збереження сирцю.