Технико-экономические показатели производства керамзита

При этом способе подготовка состоит в приготовлении шликерной массы. Для этого природная глина распускается в воде в глиноболтушке, туда же вводятся добавки и тщательно перемешиваются до получения шликера. При использовании рыхлого сырья общие производственные потери составляют около 25%. При мокром способе производства (см. схему выше) формующие агрегаты не применяются, по требуется другое оборудование - глиноболтушки, в которых приготовляется шликерная масса. Рабочая влажность шликера 50-55%, удельный вес его около 1,4.

Шликер подается насосом через питатель во вращающуюся печь, где происходит подсушка пульпы, комкование и грануляция материала, а затем обжиг до вспучивания. Запас шликера в бассейнах для работы печей должен быть не менее чем на 48 ч. Введение добавок, улучшающих качество сырья, и равномерное распределение их в керамической массе облегчается, а санитарно-гигиенические условия работы с ним улучшаются по сравнению с другими способами.

Шлам можно приготовлять также в пропеллерных мешалках или в бегунах мокрого помола и хранить его в шламбассейнах. Этот способ производства керамзита может оказаться наиболее эффективным при разработке глины гидромониторами. Разновидностью этого способа является получение керамзита из вспененного глиняного шликера.

При этом создается возможность получить керамзит из невспучившихся глин, что для ряда районов страны имеет большое народнохозяйственное значение. Получение керамзита по этому способу приводится на схеме 1. (Приложение 3)

Пластичная глина при смешивании в быстроходной мешалке в процессе приготовления вспененного шликера вводится для повышения прочности воздушно-сухих гранул. Вполне удовлетворительное вспенивание шликера происходит за 3-5 мин работы мешалки.

Из исследованных стабилизаторов структуры вспененной массы наиболее удачным оказалась сухая глина, эффект стабилизации которой основан на поглощении избыточной воды. Применяя для стабилизации беложгущиеся глины, вводя в них окрашивающие окислы или используя глины, дающие цветной черепок, можно получать цветной гравий для отделочных работ. Стабилизированные и подсушенные гранулы направляются во вращающуюся печь для обжига.

Так как при этом способе не ставится целью достигнуть эффекта вспучивания, а только закрепить пористую структуру гранул, полученную ими от введения в массу вспенивающего агента, то обжиг можно вести по кривой, не имеющей ступенчатого вида, а по плавной кривой и при более низкой конечной температуре - для легкоплавких глин 1100-1150 ° и ниже. 

В случае необходимости получения керамзита из беложгущихся тугоплавких и огнеупорных глин и цветного керамзита на их основе конечная температура обжига повышается. После охлаждения керамзит рассеивается и хранится раздельно по фракциям, маркам и классам.

По насыпной плотности керамзитовый гравий подразделяется на 10 марок: от 250 до 800, причем к марке 250 относится керамзитовый гравий с насыпной плотностью до 250 кг/м3, к марке 300 — до 300 кг/м3 и т. д. Насыпную плотность определяют по фракциям в мерных сосудах. Чем крупнее фракция керамзитового гравия, тем, как правило, меньше насыпная плотность, поскольку крупные фракции содержат наиболее вспученные гранулы.

Для каждой марки по насыпной плотности стандарт устанавливает требования к прочности керамзитового гравия при сдавливании в цилиндре и соответствующие им марки по прочности (табл.). Маркировка по прочности позволяет сразу наметить область рационального применения того или иного керамзита в бетонах соответствующих марок. Более точные данные получают при испытании заполнителя в бетоне.

 

Таблица 1

Требования к прочности керамзитового гравия                                                                                                                                        

Марка по насыпной плотности	Высшая категория качества		Первая категория качества
	Марка по прочности	Предел прочности при сдавливании в цилиндре, МПа, не менее	Марка по прочности	Предел прочности при сдавливании в цилиндре, МПа, не менее
250	П35	0,8	П25	0,6
300	П50	1	П35	0,8
350	П75	1,5	П50	1
400	П75	1,8	П50	1,2
450	П100	2,1	П75	1,5
500	П125	2,5	П75	1,8
550	П150	3,3	П100	2,1
600	П150	3,5	П125	2,5
700	П200	4,5	П150	3,3
800	П250	5,5	П200	4,5

[9]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.Характеристика керамзита и области его применения

3.1. Виды и основные  технико-экономические показатели.

        Керамзитовый гравий — частицы округлой формы с оплавленной поверхностью и порами внутри. Керамзит получают главным образом в виде керамзитового гравия. Зерна его имеют округлую форму. Структура пористая, ячеистая. На поверхности его часто имеется более плотная корочка. Цвет керамзитового гравия обычно темно-бурый, в изломе — почти черный. Его получают вспучиванием при обжиге легкоплавких глин во вращающих печах. Такой гравий с размерами зерен 5 – 40 мм морозоустойчив, огнестоек, не впитывает воду и не содержит вредных для цемента примесей. Керамзитовый гравий используют в качестве заполнителя при изготовлении легкобетонных конструкций. [2]

        Керамзитовый щебень — заполнитель для легких бетонов произвольной формы, преимущественно угловатой с размерами зерен от 5 до 40 мм, получаемый путем дробления крупных кусков вспученной массы керамзита.

Керамзитовый песок - это, по сути, тот же керамзит, и от привычного керамзитового гравия он отличается только размером гранул. Если привычный керамзит имеет размер отдельных элементов от пяти до сорока миллиметров, то керамзитовый песок  имеет меньший размер гранул. Он получается в результате обжига мелочи легкоплавкой глины или в процессе отсева керамзита и деления на фракции. Ещё одним способом получения керамзитового песка может быть дробление обычного керамзита. [6]

Так как, по своим свойствам этот материал не имеет принципиальных отличий от керамзитового гравия, то можно сказать, что основные его преимущества, в качестве утеплителя, это низкая стоимость, экологичность и простота применения.

Для производства любого вида керамзита требуется следующее оборудование:

1. Измельчитель глины
2. Смеситель лопастной
3. Печь вращающаяся

Рассмотрим характеристики каждого вида оборудования отдельно.

Измельчитель глины. Измельчитель глины предназначен для первичной переработки глинистого сырья с пределом прочности при сжатии до 40 кг/см и влажности не выше 30%.

Измельчитель глины состоит из узла измельчения, выполненного в виде двух лопастных валов, вращающихся навстречу друг другу, жесткой рамы, приемного бункера и привода с зубчатой передачей.

При вращении лопастных валов комья глины, проходя между лопастями и ребрами на раме, измельчаются.

 Таблица 2

Технические характеристики

Тип измельчителя	двухроторный
Индекс измельчителя	1415
Производительность, м3/ч	50
Степень измельчения, не менее	8
Скорость вращения зубчатых валов, об./мин.	15
Мощность электродвигателя, кВт	37
Режим работы	непрерывный
Максимальный размер кома до переработки, мм	500
Максимальный размер кома после переработки, мм	80
Габаритные размеры (длина х ширина х высота), мм	4380х2340х1650
Масса, кг	5100

 

Смеситель лопастной. Смеситель предназначен для смешивания измельченного глинистого сырья с различными добавками. Смеситель состоит из смешивающего узла, рамы, бункера и привода. Смешивающий узел состоит из двух валов с лопастями, при вращении которых лопасти одного вала входят в зазор лопастей другого вала. Валы вращаются навстречу друг другу посредством зубчатых шестерен. Рама представляет собой жесткую конструкцию, на которой крепятся смешивающий узел, приемный бункер и привод.

Таблица 3

Технические характеристики

Тип смесителя	двухвальный
Производительность, м3/ч, не более	20
Частота вращения валов, об./мин.	15
Габаритные размеры (длина х ширина х высота), мм	5340х1120х1260
Масса, кг, не более	4820

 

Печь вращающаяся. Печи вращающиеся предназначены для производства керамзитового гравия. Печь вращающаяся состоит из следующих основных сборочных единиц: цилиндрического корпуса, приводов, загрузочной и разгрузочной головок, уплотнений холодного и горячего концов печи, станции опорной, станции опорно-упорной, кожуха венцовой пары.

Корпус печи вращающейся представляет собой стальной барабан, состоящий из отдельных обечаек. В местах установки бандажей толщина обечаек увеличена до 30 мм. Корпус печи устанавливается на двух опорах, для которых делаются специальные фундаменты. Опоры состоят из сварной рамы и двух опорных роликов, положение которых регулируется. Для контроля положения корпуса печи в продольном направлении опора, находящаяся у привода, имеет упорные ролики, устройство для остановки вращения печи и сигнализацию о недопустимых осевых перемещениях печи. Холодный конец печи входит в головку загрузочную, а горячий - в разгрузочную головку. Для устранения подсоса воздуха головки снабжены уплотнениями холодного и горячего концов печи. На головке разгрузочной устанавливается топливная форсунка. В нижней части головки имеется колосниковая решетка для просыпания вспученного керамзита. Более подробное строение печи вращающейся представлено на рисунке 1.

 

 Рисунок 1

1. Корпус печи
2. Бандаж
3. Венцовая шестерня (в кожухе)
4. Привод
5. Опорные ролики
6. Упорные ролики
7. Течка
8. Лабиринтные уплотнения
9. Горелка газовая
10. Горелка мазутная
11. Разгружатель барабанный
12. Холодильник слоевой
13. Конвейер

 

Основной привод предназначен для вращения печи во время работы, а вспомогательный - розжиге, охлаждении и во время ремонта печи, а также в аварийных случаях. Основной привод состоит из открытой зубчатой передачи, эластичной муфты, редуктора двигателя. Вспомогательный привод состоит из редуктора, двигателя и тормоза, который предназначен для остановки печи в необходимом положении при ремонтных, футеровочных, монтажных и других работах.

Соединение вспомогательного редуктора с главным редуктором осуществляется через кулачковую муфту свободного хода, благодаря которой предоставляется возможность легкого запуска печи на быстрое рабочее вращение от вспомогательного привода. Работа печи протекает по принципу противотока.

Сырьевой материал, поступивший в печь через течку загрузочной головки, продвигается к разгрузочному концу печи за счет ее уклона и вращения. Во время движения материал подвергается воздействию горячих газов, движущихся от горелки навстречу материалу. По мере продвижения материала в зоне горячих газов происходят физико-химические процессы образования керамзита.

Обжиг высушенных сырцовых гранул является наиболее ответственной технологической операцией, во многом предопределяющей качество керамзитового гравия и технико-экономические показатели предприятия.

Таблица 4

Технические характеристики

Производительность, м3/год
керамзит “400“	100000
керамзит “500“	85200
Длина корпуса печи, м	40
Диаметр внутренний, м	2,5
Уклон печи, %	3,5
Количество опор, шт.	2
Тип подшипников опор	качения
Масса печи, т, не более	110
Число оборотов
а) от главного привода, об/мин.	0,8 - 2,52
б) от вспомогательного привода, об/час	3,1
Регулировка числа оборотов	плавная
Мощность электродвигателей
а) главного привода, кВт	33
б) вспомогательного привода, кВт	2,2
Нормативный документ	ТУ 22-3404-75 Код ОКП 484681
ПВ 2,5х40 с опудривающим устройством (СМ 875А)
Производительность, м3/год керамзит “400“	115000
Длина корпуса печи, м	40
Диаметр внутренний, м	2,5
Уклон печи, %	3,5
Количество опор, шт.	2
Тип подшипников опор	качения
Масса печи, т, не более	111
Число оборотов
а) от главного привода, об/мин	2,5
б) от вспомогательного привода, об/час	3,1
Регулировка числа оборотов	плавная
Мощность электродвигателей
а) главного привода, кВт	33
б) вспомогательного привода, кВт	2,2
Нормативный документ	ТУ 22-106-61-89
ПВП 2,8х20 (СМС 199)
Производительность печи по готовому продукту, т/час	6,3
Диаметр корпуса печи наружный, м	2,8
Длина корпуса, м	20
Уклон корпуса, %	3,5
Количество опор, шт.	2
Подшипники опор	качения
Частота вращения, об/мин.:
главного привода,	1,37 - 3,43
вспомогательного привода	0,11
Установленная мощность электродвигателей, кВт	32,2
Технологическое топливо	мазут
природный газ
Расход топлива:
природного газа, м3/час	940
мазута, кг/час	800
Масса печи, т	8.5