Цех по производству керамзита

Министерство  науки и образования Украины

Приднепровская  государственная академия

строительства и архитектуры

 
 
 
Кафедра технологии строительных материалов, изделий и

конструкций

 
 
_{Расчетно-пояснительная  записка}

К курсовой работе по дисциплине

«Технологии заполнителей бетона»

на  тему:

«Цех по производству керамзита» 

Проектировала        студентка 771 гр. Руководитель проекта       к.т.н., доцент 

Лукьяненко А.А.

Еременко В.А. 

 
 
 
 
 
 
Днепропетровск 2010

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Содержание

1. Введение    3
2. Общая часть    $

 

1. Состав  предприятия £
2. Номенклатура и характеристика продукции  б
3. Характеристика использованного сырья  •?

3. Технологическая часть  (%,

1. Обоснование принятой технологии производства {%,
2. Принятая технологическая часть  /(/
3. Описание технологии  \$
4. Технологические режимы и расчеты  \%
5. Выбор и характеристика основного технологического оборудования %о
6. Контроль производства  %х

 

4. Потребность в энергоресурсах  £3
5. Штатная ведомость цеха   £3
6. Охрана труда и окружающей среды  & ?
7. Строительная часть  Я #
8. Технико-экономическая часть $0
9. Список литературы 33

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение

  Вспучивание глины при обжиге известно с незапамятных времен. Самопроизвольное вспучивание нередко наблюдается в керамическом производстве - образование пузырей, вздутий и других пороков изделий.

  В результате вспучивания получается легкий поризованный материал с мелкоячеистой структурой, обладающей малой плотностью при значительной прочности и высокими теплозащитными свойствами.

  Вспучивание глин при обжиге связано с двумя  процессами: газовыделением и переходом глины в пластическое состояние.

   Источниками газовыделения являются реакции  восстановления оксидов железа при их взаимодействии с органическими примесями, окисление этих примесей, дегидратации гидрослюд и других водосодержащих глинистых минералов, диссоциации карбонатов и т. д. В пиропластическое состояние глины переходят, когда при высокой температуре в них образуется жидкая фаза (расплав), в результате чего глина размягчается, приобретает способность к пластической деформации, в то же время становится газонепроницаемой и вспучивается выделяющими газами.

  В отличие от плотных, пористых и пустотелых керамических материалов и изделий, вырабатываемых из глин, вспученный при  обжиге глинистых пород материал ячеистого строения называют керамзитом.

   Термин  керамзит обозначает не какой-либо вид готового материала или изделия, а вспученную при обжиге глинистых пород массу ячеистого строения. Название же готовых видов материала образуется по общепринятому в технике словосочетанию материал -готовый продукт. Например, стальная проволока, стальной рельс, в рассматриваемом случае - керамзитовый гравий, керамзитовый песок, керамзитовые блоки, керамзитовый щебень и т. д.

   Длительный  опыт освоения керамзита показал, что  методы его получения, а также области использования его технических свойств

могут быть самыми разнообразными. С развитием  науки и техники они непрерывно совершенствуются и расширяются. Так, если в период  
 
 
 

зарождения  промышленности керамзита вспучивания  глин вели в горнах периодического действия и туннельных печах и на решетках с принудительным прососом воздуха, то в настоящее время предложены и внедряются новые перспективы методы вспучивания: в двухбарабанных печах, в кипящем слое, в кольцевых, шахтных и других печах.

   В последние десятилетия в производство керамзитового гравия наряду с классическими легкоплавкими глинистыми породами вовлекаются различные отходы углеобогащения, золы и шлаки тепловых электростанций, а также трепела, диатомиты т. д.

   Вместе  с тем, несмотря на очевидные успехи в организации производства и применении керамзита, технический уровень действующих керамзитовых предприятий и качество выпускаемой ими продукции, особенно в последнее десятилетие, далеко не отвечают возросшим требованиям современной строительной индустрии. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

   2. Общая часть

   2.1. Состав предприятия

   В данном разделе мы даем представление  об отделениях, в которых исполняются  отдельные технологические операции, которые составляют производство, которое  проектируется.

   При производстве керамзита основными  технологическими отделениями являются такие как:

• склад сырья;
• подготовительное отделение;
• отделение тепловой обработки;
• сортировочное отделение;
• склад готовой продукции (силоса)

   На  складе сырья хранятся материалы, которое  необходимо для производства керамзита: глина, уголь и вода. Глину можно хранить в открытых складах. Воду в специально предназначенных для нее емкостях.

   Подготовительное   отделение   включает   в   себя первичную переработку,     приготовление     глиняного     теста, формование сырцовых гранул и опудривание (сухой глиной).

   К    отделению    тепловой    обработки    относятся сушка во вращающем     барабане     (Wнач=15-16%, Wкон=3%) обжиг во вращающей печи (t обж. =1200-1250°С) и охлаждение в специальных холодильниках ( от t нач.=900°С до t кон. =50-60°С).

   В сортировочном отделении находится  грохот, который делит уже готовый продукт по крупности на фракции: до 5мм, 5-10мм, 10-20мм, 20-40мм.

   После сортировки керамзит поступает на склад  готовой продукции т. е. в силоса, где каждая фракция хранится в отдельных силосах в зависимости от ее размера. Затем его уже транспортируют заказчику в зависимости от расстояния автомашинами или железнодорожными вагонами. 

    2.2. Номенклатура и характеристика продукции

   Согласно  ГОСТ 9759-83 предусмотрены следующие фракции керамзитового гравия по крупности зерен: 5... 10, 10...20, и  
 
 
 

   

   

20...40мм. В каждой фракции допускается  до 10% более крупных зерен по  сравнению с номинальными размерами.  Из-за невысокой эффективности  грохочения материала в барабанных  грохотах трудно добиться более тщательного разделения керамзита на фракции.

  По  насыпной плотности керамзитовый гравий подразделяется на 8 марок: М250...600, причем к М250 относится керамзитовый гравий с насыпной плотностью до 250 кг/м³, к МЗОО - 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. По заказам потребителей для приготовления конструкционных легких бетонов стандарт допускает выпуск керамзитного гравия так же М700 и 800 с прочностью при сдавливании в цилиндре соответственно не менее 3,3 и 4,5 МПа.

    Стандартная методика предусматривает свободную  засыпку керамзитового гравия в цилиндр а затем сдавливание его с уменьшением первоначального объема на 20%. Под действием нагрузки прежде всего происходит уплотнение гравия за счет некоторого смещения зерен и их более компактной укладки. Основываясь на опытных данных, можно полагать, что за счет более плотной укладки керамзитового гравия достигается уменьшение объема свободной засыпки в среднем на 7%. Следовательно, остальные 13% уменьшение объема приходятся на смятие зерен. Если первоначальная высота зерна Д, то после смятия она уменьшается на 13%.

    Из  этих соображений в ГОСТ 9757-83 «Заполнители пористые неорганические для легких бетонов. Общие технические условия» предусмотрена маркировка пористых заполнителей не только по насыпной плотности, но и по прочности, причем для керамзита и подобного ему пористого гравия числа, определяющие марку по прочности, в среднем в 4,5 раза превышают показатели прочности, полученные при испытании сдавливанием в цилиндре.

    Маркировка  по прочности позволяет сразу  наметить область рационального применения того или иного керамзита в бетонах

    

    

соответствующих марок. Более точнее данные получают при испытании заполнителя в  бетоне.

    Для быстрого определения прочности  отдельных зерен 
керамзитового гравия в СибЗНИИЭП разработан метод испытания 
их гидростатическим давлением в жидкости (масле), в 
НИИкерамзите – аналогичный метод объемного сжатия гидропластмассой.

    В зависимости от особенностей сырья и технологии производства действительная прочность керамзита может отличаться от расчетной, но предварительная ориентировочная ее оценка все же дает представление о возможности и целесообразности использования данного керамзита для получения бетона требуемых классов по прочности. Приведенные числовые значения расчетной прочности керамзитового гравия показывают, что этот пористый заполнитель может быть достаточно прочным для высокопрочных легких конструкционных бетонов, несмотря на низкие показатели прочности при стандартном испытании.

    Зерна керамзитового гравия могут иметь  шарообразную или вытянутую форму, что зависит от формы сырцовых гранул. По стандарту среднее значение коэффициента должно быть не более 1,5, зерна с коэффициентом формы более 2,5 в керамзитовом гравии первой категории качества таких зерен допускается не более 15% по массе.

    Содержание  расколотых зерен в керамзитовом гравии допускается не более 10... 15% по массе в зависимости от категории качества.

    Керамзитовый  гравий должен выдерживать не менее 15 циклов попеременного замораживания и оттаивания в насыщенном водой состоянии с потерей массы данной фракции не более 8%.

    При испытании кипячением потеря массы  не должна превышать 5%. Таким испытанием выявляется наличие опасных известняковых включений - «дутиков».

    Ограничивается  водопоглощение (не более 20...30% по массе за 1ч в зависимости от марки), содержание водорастворимых сернистых и сернокислых соединений. Эти и другие требования стандарта обеспечивают стойкость и долговечность керамзита.

      По данным исследователей, изучавших качество керамзита на многих предприятиях, керамзит везде неоднороден. Очевидно, это предопределенно самой технологией получения керамзитового