силікатна цегла

Основним компонентом силікатної цегли (85 - 90% по масі) є пісок. тому заводи силікатної цегли розміщають, як правило, поблизу родовищ піску, і піщані кар'єри є частиною підприємств. Склад і властивості піску визначають багато в чому характер і особливості технології силікатної цегли.

Пісок - це пухке скупчення зерен різного мінерального складу розміром 0,1 - 5 мм. За походженням піски поділяють на дві групи - природні і штучні. Останні, в свою чергу, поділяють на відходи при дробленні гірських порід (хвости від збагачення руд, висівки щебеневих кар'єрів і т. П.), Подрібнені відходи від спалювання палива (пісок з паливних шлаків), подрібнені відходи металургії (піски з доменних та ватержакетних шлаків).

За призначенням їх можна поділяти на піски для бетонних і залізобетонних виробів, кладок і штукатурних розчинів, силікатної цегли. У цій курсовій роботі висвітлюються лише дані про пісках для виробництва силікатної цегли.

Форма і характер поверхні зерен піску.

Ці фактори мають велике значення для формуємості силікатної суміші і міцності сирцю, а також впливають на швидкість реакції з вапном, що починається під час автоклавної обробки на поверхні піщинок. За даними В. П. Батурина, І. А. Преображенського і Твенхофелла, форма зерен піску може бути окатанной (близькою до кулястої); полуокатаною (більш хвилясті обриси); полуугловатой (неправильніобриси, гострі ребра і кути притуплені); незграбною (гострі ребра і кути). Поверхня піщинок може бути гладкою, корродированою і регенерованої. Остання виходить при наростанні на піщинах однорідного матеріалу, наприклад кварцу на кварцових зернах.

У виробництві силікатної цегли гранулометрія пісків відіграє важливу роль, так як вона у вирішальній мірі визначає формуемость сирцю з силікатних сумішей. Найкращою гранулометрією піску є та, середні зерна розміщуються між великими, а дрібні - між середніми і великими зернами.

Більшість дослідників до пісків відносять зерна розміром 0,05 - 2 мм. В. В. Охотин виділяє при цьому дві фракції: піщані - 0,25 - 2 мм і дрібнопіщані - 0,05 - 0,25 мм. П. І. Фадєєв розділяє пісок за розміром зерен на п'ять груп: грубі (1 - 2 мм), великі (0,5 - 1 мм), середні (0,25 - 0,5 мм), дрібні (0,1 - 0,25 мм) і дуже дрібні (0,05 - 0,1 мм).

При змішуванні однакових по масі трьох фракцій піску (великого, середнього і дрібного) зі співвідношенням розмірів їх зерен 4: 2: 1 отримують суміш з високою пористістю; при співвідношенні 16: 4: 1 пористість значно зменшується, при співвідношенні 64: 8: 1 - зменшується ще більш сильно, при співвідношенні 162: 16: 1 досягається найбільш щільна їх упаковка.

Встановлено, що оптимальна упаковка зерен силікатної суміші (з урахуванням наявності в ній тонкодисперсних зерен в'яжучого) знаходиться в межах співвідношень від 9: 3: 1 до 16: 4: 1.

Пористість пухко насипаних окатанних пісків зростає в міру зменшення діаметра їх фракцій, а в ущільненому вигляді вона однакова для всіх фракцій, за винятком дрібної. Пористість гострокутих пісків зростає в міру зменшення їх розмірів, як у пухкому, так і в ущільненому стані (табл. 4).

У грунтах міститься вода у вигляді пари, гігроскопічна, плівкова, капілярна, в твердому стані, кристаллизационная і хімічно пов'язана. Здатність грунту утримувати в собі воду за рахунок молекулярних сил зчеплення називають молекулярною вологоємністю, а вологість, відповідну максимальному змочування, - максимальної молекулярної вологоємністю. Остання зростає в міру зменшення розміру фракцій піску, що видно з табл. 6.

Зростання вологоємності в міру зменшення розміру фракцій піску

Максимальна молекулярна вологоємність

Вологість піску значною мірою впливає на його обсяг, що необхідно враховувати під час перевезення піску в залізничних вагонах або баржах, а також при намивання його на карти. Найбільший обсяг піски займають при вологості приблизно 5%.

Видобуток і обробка піску

Видобуток піску. Всі силікатні заводи розміщують зазвичай поблизу родовища основної сировини - піску. Для БКСМ пісок видобувається в Новоольшанском кар'єрі. Перш ніж приступити до видобутку піску, місце видобутку - кар'єр - необхідно попередньо підготувати до експлуатації. Для цього знімають розкривні породи, тобто верхній шар, що містить землю, сторонні предмети, глину, органічні речовини і т.п. Якщо товщина шару не більше 1 м, то верхній шар знімають бульдозером або скрепером з подальшим транспортуванням його в відвал. Якщо ж розкривні породи мають велику висоту, відстань до відвалу значне, то розкривні роботи виробляють екскаваторами і відвозять порожню породу рейковим або автомобільним транспортом. Видобуток піску починається після зняття розкривних порід і виробляється одноковшевими екскаваторами, обладнаними прямою лопатою з різною ємністю ковша.

Транспортування піску від вибою. Для перевезення піску від вибою у виробниче приміщення, тобто до піскових бункерів, користуються різним транспортом, а саме: рейковим, автотранспортом, стрічковими транспортерами і т.д.

На Бровариском комбінаті використовується рейковий транспорт для перевезення сировини з кар'єрів.

Для перевезення піску від вибою до піскових бункерів вагонетками укладається вузькоколійний рейковий шлях. Рейкові шляхи за своїм устроєм поділяються на постійні і переносні; при розгалуженні і для переїзду з однієї колії на іншу встановлюють стрілочні переводи. Залежно від прийнятої системи руху складів існують такі різновиди шляхів: одноколійна тупикова або кільцева. Кар'єрні шляхи необхідно підтримувати завжди в справному стані.

Основні вимоги до стану шляху: баластовий шар повинен мати задану товщину і укоси; все шпали повинні бути щільно підбито щоб уникнути просідання колії при русі складів; шлях повинен бути отрихтован строго по прямій або по кривій даного радіуса без відхилень в сторону.

При рейковому транспорті пісок вантажать екскаватором в великовантажні вагонетки Т-54 з перекидним кузовом, ємністю 2,5 - 3 м ³.

З вагонеток в пісочні бункера пісок розвантажують, перекидаючи кузов. Ця трудомістка операція в даний час на ряді заводів механізована.

При невеликій відстані від вибою до піскових бункерів для транспортування піску використовують стрічкові транспортери, які представляють собою нескінченну стрічку з багатошарової прогумованої тканини, надіти на два циліндричних барабана (приводний і натяжна). Якщо привести в обертання один з барабанів - приводний, то стрічка починає рухатися і приводить в рух другий барабан - натяжна. Під стрічкою встановлюють підтримувальні ролики. Чим ширше транспортерна стрічка, тим більша кількість матеріалу вона може перекинути за одиницю часу. Щоб матеріал не скидався з стрічки, встановлюється певна швидкість руху.

Обробка піску. Пісок, що надходить із забою до його вживання у виробництво, повинен бути відсіяний від сторонніх домішок - каменів, грудочок глини, гілок, металевих предметів і т.п. Ці домішки в процесі виробництва викликають шлюб цегли і навіть поломки машин. Тому над пісковими бункерами на БКСМ встановлюють барабанні грохоти.

Вапно є другою складовою частиною сировинної суміші, необхідної для виготовлення силікатної цегли.

Сировиною для виробництва вапна є карбонатні породи, що містять не менше 95% вуглекислого кальцію CaCO3. До них відносяться вапняк щільний, вапняковий туф, вапняк-черепашник. крейда, мармур. Всі ці матеріали являють собою осадочную гірську породу, що утворилася головним чином в результаті відкладення на дні морських басейнів продуктів життєдіяльності продуктів життєдіяльності тварин організмів. На БКСМ використовується крейда, що добувається в кар'єрі «Зелена галявина».

Мергель є вапняно-глинистої породою, яка містить від 30 до 65% глинистого речовини. Отже, наявність в ньому вуглекислого кальцію не перевищує 35 - 70%. Зрозуміло, що мергелі зовсім не придатні для виготовлення з них вапна і тому не застосовуються для цієї мети.

За розмірами шматків вапняки для випалу на вапно діляться на великі, середні і дрібні. Розміри шматків вапняку наведені в табл. 7.

Розміри шматків вапняку

При випалюванні вапняк під впливом високої температури розкладається на вуглекислий газ і окис кальцію і втрачає 44% свого початкового ваги. Після випалу вапняку виходить вапно комове (кипелка), що має сірувато-білий. іноді жовтуватий колір.

При взаємодії комовой вапна з водою відбуваються реакції гідратації СаО + Н2О = Са (ОН) 2; МgО + Н2О = Мg (ОН) 2. Реакції гідратації окису кальцію і магнію йдуть з виділенням тепла. Комовая вапно (кипелка) в процесі гідратації збільшується в об'ємі і утворює пухку, білого кольору, легку порошкоподібну масу гідрату окису кальцію Са (ОН) 2. Для повного гасіння сповісти необхідно додавати до неї води не менше 69%, тобто на кожен кілограм негашеного вапна близько 700 г води. В результаті виходить досконала суха гашене вапно (пушонка). Якщо гасити вапно з надлишком води, виходить вапняне тісто.

До вапна пред'являють наступні основні вимоги:

Погашене вапно може бути використана для виробництва силікатної цегли. Однак внаслідок того, що вона після гасіння перетворюється в невеликий і дуже легкий порошок (пушонку), застосування її пов'язано з великими труднощами: збільшуються втрати, підвищується витрата вапна і собівартість.

При виробництві силікатної цегли воду застосовують на всіх стадіях виробництва: при гасінні вапна, приготуванні силікатної маси, пресуванні і запарюванні цегли-сирцю. отриманні технологічного пара.

Природна вода ніколи не буває абсолютно чистою. Найбільш чистою є дощова вода. але і вона містить різні домішки, що потрапили в неї з повітря (розчинені гази, пил, мікроорганізми). Розчинених речовин в такій воді трохи і тому вона називається м'якої. Вода. містить велику кількість вуглекислих солей кальцію і магнію (карбонатних), називається жорсткою. Застосовувати тверду воду в промислових цілях, наприклад для одержання технологічної пари, без попереднього пом'якшення її не можна, інакше при кипінні води на стінках промислових казанів утвориться шумовиння, яка виводить їх з ладу. При постачанні котлів м'якою водою подовжується термін їх служби.

Боротьба з накипом в парових котлах здійснюється двома способами: обробкою води пом'якшення до надходження її в парові котли і внутрікотлову обробку.

Воду пом'якшують двома способами: термічним і хімічним. Термічний спосіб заснований на розкладанні карбонатної твердості нагріванням води до 85 - 1100, при цьому утворюються важкорозчинні, що випадають в осад карбонат кальцію і гідроокис магнію. Цей спосіб зазвичай застосовується в поєднанні з хімічним методом. Реагентами при цьому є їдкий натр і кальцинована сода.

Внутрікотлова обробка полягає в розчиненні шумовиння соляною кислотою (5 - 7-процентним розчином), для чого через парові котли прокачують розчин. Тривалість промивання залежить від ступеня забруднення (але не більше - 10 - 20 год.). Після закінчення кислотної промивки і після видалення кислоти казани промивають слабким розчином лугу.

Вода при нагріванні перетворюється в пар; якщо воду нагрівати в закритій посудині, наприклад в котлах, то вона буде випаровуватися з поверхні і пар буде накопичуватися в просторі над поверхнею води до тих пір, поки між водою і утворюється з неї паром, не установиться динамічна рівновага, при якому в одиницю часу стільки ж молекул води випаровується, скільки і переходить назад в рідину. Пар, що знаходиться в рівновазі з рідиною, з якої він утворився, називається насиченим. У виробництві силікатної цегли для гасіння силікатної маси і для запарювання цегли-сирцю застосовується насичений пар, який виробляється в котельнях.