Керамзит өндірісінің шикізаты - сазды жыныстар, негізінен шөгінді жыныстар

Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 19 бет
Таңдаулыға:

Ф.7.04-03
Ұсынылатын әдебиеттер:
Технологические комплексы и механическое оборудование предприятий строительной индустрии: Учебник В.С. Богданов, С.Б. Булгаков, А.С. Ильин. - СПб.: Проспект Науки, 2018. - 624 с. - ISBN 978-5-903090-46-4
Черемичко Г.И. Оборудование и основы проектирования: учеб. пособие. -Белгород: Изд-во БГТУ им. В. Г. Шухова, 2011. - 276с.
Севостьянов В.С. Богданов В.С., Дубинин Н.Н., Уральский В.И. Механическое оборудование производства тугоплавких неметаллических и силикатных материалов и изделий: Учебник. Из-во: Инфра-М, 2010. - 432с.
Химическая технология керамики: Учеб. Пособие для вузов Под ред. проф. И.Я.Гузмана. - М.: ООО РИФ Стройматериалы, 2003. -496с.
Химическая технология керамики: учебное пособие Н. Т. Андрианов [и др.]. ; под ред. И.Я. Гузмана. - 2-е изд., испр и доп. - М. : ООО РИФ "Стройматериалы", 2012. -496с.
Кашкаев И.С., Шейнман Е.Ш. Производство глиняного кирпича. -М.: Ozon.ru, 2012. -278с.
Кащеев И.Д. Химическая технология огнеупоров: Учебное пособие. - М.: Интернет Инжиниринг, 2007. -752с.
Ильевич А.П. Машины и оборудование для заводов по производству керамики и огнеупоров. - М.: Высшая школа, 1979. -344с.
Справочник современного проектировщика Под общ ред Л.Р.Маиляна. -2-е изд. - Ростов нД: Феникс, 2005.
Беляков А.В. Механическая обработка неорганических и неметаллических материалов: Учебное пособие. - М.: Изд центр РХТУ, 2001. -39с.
Черемичко Г.И. Оборудование и основы проектирования : учеб. пособие для студентов специальности 240304 Г. И. Чемеричко ; БГТУ им. В.Г. Шухова. - Белгород : Изд-во БГТУ им. В. Г. Шухова, 2008. - 276 с.

Кiрicпе
Белгілі бір жағдайларда жылдам күйдіру кезінде саздардың ісінуі олардың маңызды физико-химиялық қасиеті болып табылады. Ісіну нәтижесінде жұқа жасушалық құрылымы бар, жеңіл кеуекті материал алынады, оның тығыздығы едәуір беріктігі бар және жылу қорғағыш қасиеттері жоғары.
Тығыз, кеуекті және қуыс керамикалық материалдардан және саздан жасалған бұйымдардан айырмашылығы, саз жыныстарын күйдіру кезінде кеңейтілген жасушалық құрылым материалы керамзит деп аталады. Бұл атау керамика мен әйнекпен керамзиттің байланысын ерекше көрсетеді. Мұнда ауыспалы сипаттамалар ескерілмейді (өндіріс әдісі және қолдану саласы), бірақ үнемі әсер ететін факторлар (шикізаттың табиғаты, түзілудің физико-химиялық процесі және өнімнің қасиеттері).
Керамзит өндірісінің көпжылдық тәжірибесі көрсеткендей, оны өндіру әдістері, сондай-ақ техникалық қасиеттерін пайдалану салалары өте алуан түрлі болуы мүмкін. Ғылым мен техниканың дамуымен олар үнемі жетілдіріліп, кеңейтіліп отырады. Сонымен, егер керамзит өндірісі пайда болған кезде саздардың ісінуі пештерде және туннельді пештерде, содан кейін бір цилиндрлі айналмалы пештерде және ауаны мәжбүрлі соратын торларда пайда болса, қазір ісіну әдістері ұсынылды : екі барабанды пештерде, сұйық қабатта, сақиналы, білік пештерінде.
Сонымен бірге сазды жыныстарды ісіндіруге арналған алуан түрлі өндіріс әдістері мен жабдықтарына қарамастан кеңейтілген саз түзілуінің физико-химиялық табиғаты сол деңгейде өзгеріссіз қалатыны даусыз. Бұл керамзитті жеке физикалық-химиялық және техникалық сипаттамалары бар материалдар класына жатқызуға мүмкіндік берді.
Соңғы онжылдықтарда керамзит қиыршық тасын өндіруге классикалық аз балқитын сазды жыныстармен қатар, көмірді дайындаудың әр түрлі қалдықтары, жылу электр станцияларының күлі мен шлактары, сонымен қатар триполи, диатомиттер және т.б. олардың негізінде жасанды кеуекті толтырғыштар керамзит технологиясы бойынша жүзеге асырылады, алынған агрегаттардың қасиеттері жалпы стандарт бойынша бағаланады. Сонымен, силикат жыныстарынан (саздар, саздақтар, түрлі тақтатастар, триполи, диатомит, колбалар) және өндірістік қалдықтардан дайындалған түйіршіктерді (дәндерді) күйдіру кезінде ісіну нәтижесінде пайда болатын жасанды кеуекті материал болып табылатын керамзит қиыршық тасына және құмға қолданылады. - жылу электр станцияларының күлі мен қождары, көмір дайындау қалдықтары, сондай-ақ керамзит қиыршықтастарын ұсату нәтижесінде алынған және жылу оқшаулағыш және құрылымдық (құрылымдық және жылу оқшаулағышты қоса алғанда) жеңіл бетон өндірісінде толтырғыш ретінде пайдаланылатын құм.

Шикізат құрамын, өнім ассортиментін таңдау

Керамзит өндірісінің шикізаты - сазды жыныстар, негізінен шөгінді жыныстар. Кейбір тақта тәрізді сазды жыныстар тақтатас, саз тастар метаморфизмге ұшырайды. Жану және газ түзілу процесін күшейту үшін массаның құрамына көмір, мазут және т.с.с. құрамында отын бар қоспалар енгізіледі.
Балшық жыныстар минералогиялық құрамының күрделілігімен ерекшеленеді және сазды минералдардан басқа (каолинит, монтмориллонит, гидромика және т.б.) құрамында кварц, дала шпаттары, карбонаттар, ферругинді, органикалық заттар бар.
Балшық минералдары сазды заттарды құрайды - саз жыныстарының ең дисперсті бөлігі (бөлшектері 0,005 мм-ден). Саздың өзі құрамында 30% -дан астам саз заты бар сазды жыныстар деп аталады.
Керамзит өндірісі үшін 30% -дан аспайтын кварцты монтмориллонит және гидромика саздары қолайлы. SiO2 жалпы мөлшері 70% -дан аспауы керек, А12О3 - 12% -дан кем емес (жақсырақ 120%), Fe2O3 + FeO - 10% дейін, органикалық қоспалар -1-2%.
Алынған өнімдердің табиғаты балшықтағы кейбір оксидтердің басым болуымен анықталады. SiO2 көп мөлшерде болуы саздың пластикалық қасиеттерін төмендетеді; Al2O3 өнімдерге отқа төзімділік пен ақтық береді; Fe2O3 - балшықтағы сұйықтық, яғни. оның күйдіру және балқу температурасын төмендетеді, сонымен қатар өнімдерге түс береді; саздағы Fe2O3 мөлшеріне байланысты өнімнің түсі ашық қызғылт түстен қою қызылға дейін өзгеруі мүмкін; Балшықтарда біркелкі бөлінген CaO және MgO өнімдерге кеуектілік береді, сондықтан жеңілдік пен суды көп сіңіреді, бұл балшықтағы оксидтер үлпілдек; Na2O және K20 сазды агломерациялау температурасын төмендетеді. Балшықтағы кейбір қоспалар зиянды болуы мүмкін, мысалы, әктас қосындылары. Сазды жеткіліксіз ұнтақтау кезінде әктас, ол күйдірілгеннен кейін, бос СаО жеке қосындылары сумен белсенді түрде сөніп, көлемін ұлғайтады және өнімді бұзады.
Керамзит материалдарын өндіруде саздардан басқа диатомит, триполи, тақтатас және басқаларын қолдануға болады.Диатомит пен триполи таза күйінде немесе жеңіл кірпіштер мен бұйымдар өндірісінде бу тудыратын қоспалардың қоспасымен қолданылады. Кейбір жағдайларда массалардың пластикасын арттыру үшін оларға саз қосады.
Кеуектілігі жоғарылаған және жылу өткізгіштігі аз жеңіл керамзит өнімдерін алу үшін шикізатқа тесік түзетін қоспалар - көмірқышқыл газының (саз балшық, ұнтақталған доломит, бор) бөлінуімен күйдіру температурасында диссоциацияланатын заттар, сонымен қатар кіреді. күйдіру кезінде жанып кететін заттар ретінде (үгінділер, күл, ұнтақталған кокс, кокс шламы, шымтезек шаңы).
Керамзит материалдарының қасиеттерін жақсарту үшін массаның құрамына химиялық қоспалар енгізіледі. Сонымен, кірпіштің сапасын жақсарту үшін сазға фосфат қосылыстары қосылады. Қалыптау массасының пластикасын зарядқа 0,1-0,3% БАЗ енгізу арқылы арттыруға болады. Керамзит қиыршық тасын алу үшін ісінетін саздардан басқа ісінудің минералды шикізатының басқа түрлері қолданылады: диатомиттердің кейбір түрлері, тақтатастар. Шатыр жабыны, шунгит және менилитті тақтатастар кеуекті толтырғыштарды өндіруге жарамды тақтатас шикізатына жатады.

Керамзиттің ассортименті айтарлықтай кең. Бұл материал көптеген сипаттамалары бойынша ерекшеленуі мүмкін. Біріншіден, керамзиттің көлемдік тығыздығы сияқты ұғым бар. Бұл көрсеткіш керамзиттің кеуектілік дәрежесіне байланысты. Әрбір дайын түйіршіктерде ауа көпіршіктері көп болса, соғұрлым ол жеңілірек болады, сондықтан мұндай материалдың жылу оқшаулау қасиеттері жоғары болады. Сондай-ақ, керамзит беріктік дәрежесімен ерекшеленеді. Өткізілген сынақтардан кейін материал керамзиттің әр түрі үшін өзіндік мәнін белгілей отырып белгіленеді. Айтпақшы, беріктік қасиеттерін анықтау әдісі өте қарапайым - түйіршіктер арнайы цилиндрде сығылады және кернеу шамасы өлшенеді.
Жіктеудің негізгі ерекшеліктерінің бірі керамзиттің, дәлірек айтқанда, түйіршіктердің мөлшеріне қатысты. Құрылыс нарығында дәнінің диаметрі 2-ден 40 мм-ге дейінгі материал бар. Осының негізінде керамзит қиыршық тас, қиыршық тас және құм болып екіге бөлінеді.
Кеңейтілген саз құм - бөлшектер 0,1 - 5 мм. Ол саздың қалдықтарын күйдіру немесе үлкен кесектерді ұсақтау арқылы алынады. Мұндай материал еденді жылу оқшаулау, ішкі бөлімдерді орналастыру үшін қолданыла алады. Кеңейтілген сазды құм цемент ерітіндісі үшін жақсы толтырғыш болып саналады, оның көмегімен жеңіл бетон жасалады.
Кеңейтілген сазды қиыршықтас - 5-тен 40 мм-ге дейінгі түйіршіктер. Олар балшықтың бірқатар түрлерінің ісіну процесінде жоғары температуралы пештерде пайда болады. Мұндай керамзит аязға жақсы төтеп береді және сонымен бірге өнімділікті мүлдем жоғалтпайды, жалынның әсерінен күйремейді және суды сіңірмейді. Бұл материал жеңіл және сонымен бірге жеткілікті берік бетон конструкцияларын жасау үшін өте қолайлы.
Кеңейтілген сазды қиыршық тас - бұл кеңейтілген саздың ірі кесектерін мөлшері 5-тен 40 мм-ге дейінгі дәндерге ұсақтау арқылы алынған материал. Соңғылары әдетте бетон өндірісінде толтырғыш ретінде қолданылады. Кеңейтілген саз қиыршық тас пакеттерде және үйінді түрінде жеткізіледі.
Керамзит маркасы, көптеген басқа құрылыс материалдарынан айырмашылығы, кеңейтілген саздың бұл түрінің беріктігі туралы емес, оның тығыздығы туралы айтады. Қазір M400-ден M700-ге дейін кеңейтілген саз балшықтары бар. Бұл сандар жаппай тығыздығын сипаттайды:
Массивтің тығыздығы 400-450 - фракциясы 20-40 мм;
Массивтің тығыздығы 400-500 - фракциясы 10-20 мм;
Масса тығыздығы 500-600 - фракция 5-10 мм;
Масса тығыздық дәрежесі 600-700 - бөлшек 0-5 мм.
Күш деңгейі:
Р50-Р75 беріктік дәрежесі;
Р50-Р75 беріктік дәрежесі;
P75-P100 беріктік дәрежесі;
P100-P125 беріктік дәрежесі.
Келесі сорттардың кеңейтілген сазы қолданылады:
а) дөңгелек немесе бұрыштық (ұсақталған) пішінді, мөлшері 5 мм-ден аспайтын керамзит құмы;
б) мөлшері 5-тен 40 мм-ге дейінгі бұрыштық пішінді дәндерден жасалған дөңгелек керамзитті қиыршық тас немесе қиыршық тас (ұсақталған).
ГОСТ 9759-71 бойынша дән мөлшері бойынша керамзит келесі фракцияларға бөлінеді: 5, 5-10, 10-20 және 20-40 мм. Әр фракцияда оның номиналды мөлшерімен салыстырғанда 10% -дан кішірек және 8% -ке дейін ірі дәндерге рұқсат етіледі. Ерекше жағдайларда керамзит құмы екі топқа бөлінеді: ірі фракциялар - 1,25-5,0 фракциялар және 1,25 мм-ге дейін ұсақ.
Керамзит қиыршықтасының (қиыршық тастың) максималды мөлшері құрылымның ең кіші кесіндісінің 73 мм-нен немесе арматуралық шыбықтар арасындағы қашықтықтың 23 аспауы керек. Оның шекті мөлшері жоғары беріктігі үшін 20 мм-ден көп емес, ал басқа жеңіл бетондар үшін 20 мм-ден артық рұқсат етіледі.
Кеңейтілген саз қиыршықтары әртүрлі формада болуы мүмкін: сфералық немесе ұзартылған. Форма коэффициенті 1,5-тен аспауы керек. Ине тәрізді немесе қабыршақ тәрізді дәндердің саны 2,5-тен 20% -дан аспайды. Ұнтақталған керамзит құмында 10 мм-ден үлкен дән болмауы керек, ал 5-10 мм, салмағы бойынша 5% -дан аспайды.

Өндіріс тәсілін атңдадуы негіздеу

Керамзит өндірісінің курстық жобасында біз келесі шикізатты қолданамыз:
-қабаттар;
-лигин;
- көмір.
Саздауыт - бұл 10-30% балшық бөлшектерінен тұратын, пластикасы 7-17 (саз пластикасы 17-ден жоғары) болатын борпылдақ шөгінді тау жынысы. Пайыз бойынша саз (бөлшектер мөлшері 0,005 мм-ден аз), шаң бөлшектері (0,005-0,05 мм) және құм (0,05 мм-ден үлкен) келесі түрлерге бөлінеді:
сазды;
кесірткелер;
Құмды;
супер қаһармандар.

Өз кезегінде саздақ топырақты ауыр (20-30% сазды бөлшектер), орташа (15-20%) және жеңіл (10-15%) деп бөлуге болады - сүзілу коэффициентіне байланысты.
Сазда 10-30% саз, 70-90% құмды және шаңды (бөлшектер мөлшері 0,01-0,05 мм-ден аз) бөлшектер бар. Жойылу тегіне және орнына байланысты үш тип бөлінеді:
Тас;
Жбын;
Лесс;

Өндірістің технологиялық схемасын сипаттау

Технологиялық тұрғыдан ең үнемді және қарапайым - құрғақ әдіс. Алайда, тығыз құрғақ саздардың қол жетімділігі шектеулі болғандықтан, бұл әдісті қолдану өте шектеулі. Ең кең таралған және салыстырмалы түрде қарапайым әдіс - бұл пластикалық әдіс. Бұл әдісті кеңінен қолдану жеңіл кеңейетін саз жыныстарының кең таралуына байланысты. Пластикалық әдіс ішкі кеуектілігі жоғары керамзит алуға мүмкіндік береді, сонымен қатар соңғы өнімнің фракциялары арасындағы қатынасты реттеуге мүмкіндік береді. Ұнтақ-пластик әдісі бірнеше күрделі пластикалық әдіс болып табылады және қосымша инвестицияларды қажет етеді, ең әмбебап сырғанау әдісі. Алайда, тізімделгендермен салыстырғанда, бұл энергияны көп қажет етеді және айтарлықтай шығындарды талап етеді. Бұдан шығатын болсақ, біз пластикті өндіру әдісі ең ұтымды болып табылады.
Сазды алдын-ала ұсақтау сазды қопсыту машинасында, тасты бөлетін роликті ұнтақтағышта жүреді, содан кейін оны көмір және мазутты араластыру сияқты компоненттермен араластырады, содан кейін масса түйіршіктеуге ұшырайды роликті уатқышта немесе таспада перфорацияланған тормен басу. Қалыпталған түйіршіктер арнайы барабанда шаңға ұшырайды және айналдыру пешіне күйдіру үшін жіберіледі. Күйдірілген материал електен өткізіліп, фракцияларға бөлінеді.
Скрининг және фракцияларға бөлу үшін керамзит қиыршықтастары айналмалы экранға жіберіледі (барабан елегі, елеуіш-бурат). Бұл елеуіш цилиндр немесе кесілген призма түрінде жасалған, ал қабырға ретінде алдын-ала өлшемдері бар саңылаулары бар торлар қолданылады.
Еліктелген керамзит қиыршық тас пен құм сақтауға қоймаларға жіберіледі, одан дайын өнім тұтынушыға жөнелтіледі [2].

Кептіру процестері
A) Кептіру процесінің маңыздылығы
Кептіру - бұл пайда болған буларды қоршаған ортаға алып тастаумен, оны буландыру арқылы материалдан ылғалды кетіру процесі.
Кептіру процесі кептірілетін материалдың бетіндегі су буының парциалды қысымы қоршаған ортадағы су буының парциалды қысымынан үлкен болған жағдайда ғана мүмкін болады, яғни. Rm Ros.
Кептірілетін материалдағы су буының қысымы материалдың ылғалдылығына, температураға және ылғал мен материал арасындағы байланыс сипатына байланысты. Материалдың ылғалдылығы мен температурасының жоғарылауымен Pm жоғарылайды, ал ылғалдың материалмен байланысының жоғарылауымен Pm азаяды.
Материалдан ылғалды буландыру үшін, оның мәні кептіру әдісіне, кептіргіштің құрылымына және формасына байланысты болатын буланудың теориялық шығынына және жылу шығынын өтеуге тең мөлшерде жылу беру керек. ылғал-материал байланысы.
Материалдар мен бұйымдарды кептіру табиғи және жасанды болуы мүмкін. Табиғи кептіру ашық ауада жүреді, ал кептіру құралы - атмосфералық ауа. Жасанды кептіру кептіргіштерде қыздырылған ауамен немесе түтін газдарымен жүзеге асырылады. Кептіргішке кептірілетін материалға жылу берудің үш әдісімен жылу берілуі мүмкін:
:: конвекция - материалды ыстық ауамен немесе түтін газдарымен жуу арқылы;
:: жылу өткізгіштік - материалдың кептіргіштің қызған беттерімен жанасуына байланысты;
:: сәулелену - электр немесе газ қыздырғыштардан инфрақызыл сәулелермен материалдың сәулеленуіне байланысты.
Кептіру режимі кептіру агентінің параметрлеріне процестің уақыты бойынша жатады: температура, салыстырмалы ылғалдылық және оның материал айналасында өту жылдамдығы. Кептірудің сапасы мен үнемділігі режимді дұрыс таңдауға байланысты. Мысалы, құм үшін бастапқы температурада 700 ... 900 ° C температурада түтін газдарымен тез кептіру өте қолайлы, ал өте сезімтал саздан жасалған күрделі профильді керамикалық бұйымдар үшін бастапқы температурада жоғары емес температурада баяу процесс қажет. 50 ° C-тан жоғары Сонымен бірге, булануды болдырмау үшін, өнімнің бетінен буланған ылғалды тез алып тастау қажет, бұл оларды салыстырмалы түрде құрғақ ылғал тасымалдаушы - ауа немесе түтін газдарымен үрлеу арқылы қамтамасыз етіледі.
B) Ылғалдың материалмен байланысы
Құрылыс өнімдерін өндіру кезінде термиялық өңдеуге ұшырайтын барлық материалдар - бұл біріктіру күйінің үш фазасы біріктірілген гетерогенді (гетерогенді) жүйелер. Қатты фаза - бұл материалдың қаңқасы, сұйық фаза - ылғал, ал газ тәрізді фаза - ауа, су буы және газдар. Материалдың қатты фазасы, бетінің бос энергиясына байланысты, ылғалды сіңіру қабілеті жоғары. Бұл ылғал материалмен байланысты және оны ұстап тұра алады.
Ылғал материалдар, олардың қасиеттеріне байланысты үш түрге бөлінеді. Бірінші түрі коллоидтық денелер деп аталады. Олар ылғал жойылған кезде де сақталатын серпімді қасиеттерімен сипатталады. Бұл желатин тәрізді денелер - олар іс жүзінде құрылыс саласында қолданылмайды. Екінші түрі капиллярлы - кеуекті денелермен ұсынылған, олардан ылғал жойылған кезде олар сынғыш болып, ұнтаққа (кварц құмы) айналуы мүмкін. Үшінші тип - капиллярлы-кеуекті коллоидты денелер деп аталады. Ылғалданған кезде олардың мөлшері ұлғаяды - олар ісінеді. Мұндай денелерден ылғалды кетіру шөгуімен қатар жүреді. Сонымен қатар, ылғалды жою ылғалдың материалмен байланысының бұзылуымен байланысты және бұл бұзушылық үшін белгілі бір энергияны жұмсау қажет.
Химиялық байланыс ең берік болып табылады, өйткені материалдағы ылғал материалдың кристалдық торының бөлігі болып табылатын кристалдану болып табылады. Ол қатаң анықталған сандық қатынастарда қамтылған. Мұндай ылғалдылық материалдың кристалдық торы жоғары температурада, яғни күйдіру немесе күйдіру арқылы жойылған кезде ғана материалдан алынады. Материалмен химиялық байланыста болатын материалдың сұйықтықты сіңіруі жүйенің жиырылуымен (сығылуымен, жиырылуымен) жүреді. Бұл құбылыстың мәні дененің сұйықтықты сіңіре отырып, көлемі ұлғайғанымен, ісінген дененің көлемі дененің бастапқы көлемдерінің және сіңірілген ылғалдың қосындысынан аз болатындығымен түсіндіріледі. Жиырылу құбылысы цемент, гипс, сазды аз мөлшерде сумен араластырғанда көрінеді. Суды көбірек енгізген кезде жиырылу құбылысы жоғалып кетпейді, бірақ аз байқалады. Физико-химиялық әдіспен материалмен байланысты ылғал адсорбциялық байланысқан және осмотикалық байланысқан болып бөлінеді. Коллоидты бөлшектер - мицеллалардың күш өрісінің әсерінен ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.