6. Оборудование для производства силикатного кирпича

6.1. Технологические схемы производства силикатного кирпича

Основными материалами для изготовления силикат­ного кирпича являются известь и кварцевый песок. Если при обыч­ных температурах взаимодействие песка и извести практически не наблюдается, то при повышении температуры до 343—363 К и давления водяного пара до 0,9—1,3 МПа компоненты вступают в химическую реакцию и прочность таких смесей быстро возра­стает.

Прочность силикатного кирпича зависит от состава и степени дисперсности компонентов сырьевой смеси, а также от способа гашения извести. Оптимальное содержание извести в смеси 5— 8 %, так как при избытке часть ее остается в несвязанном состоя­нии и прочность кирпича снижается.

Различают барабанный и силосный способы производства сили­катного кирпича.

При изготовлении кирпича барабанным способом (рис. 6.1) известь в смеси с песком гасят в гасильных барабанах 4. Песок в транспортных емкостях 1 просеивается на грохоте 2 и поступает в промежуточный бункер 3. Необходимая тонкость помола из­вести достигается в шаровой мельнице 5, после чего молотая из­весть накапливается в промежуточном бункере 6. Загрузка ком­понентов в гасильный барабан возможна в двух вариантах: пор­ции песка и извести загружаются в барабан одновременно или попеременно — сначала четверть порции песка, затем всю из­весть и далее весь оставшийся песок. При втором варианте произ­водительность барабана снижается, но улучшается качество пере­мешивания. Барабан герметически закрывается, и смесь перемеши­вается в течение нескольких минут, затем под давлением 0,2 МПа подается пар. Гашение извести во вращающемся барабане про­должается около 40 мин, после чего смесь направляется в бункер 7 и далее в мешалку или смеситель принудительного действия, где она дополнительно увлажняется из резервуара 13 и переме­шивается. Оптимальная влажность сырьевой смеси составляет 6—7 %. Из мешалок масса подается в пресс 9 для формования кир­пича-сырца. При прессовании происходит уплотнение сырьевой массы, что обеспечивает получение плотного и прочного кирпича. С пресса кирпичи запарочными вагонетками 10 транспортируются в автоклавы 11, где под действием насыщенного пара твердеют при давлении до 1,3 МПа. Продолжительность твердения 10—14 ч. Вместимость автоклава 12—13 тыс. кирпичей. Готовый силикат­ный кирпич грейферным захватом 12 подается на склад.

При изготовлении кирпича силосным способом (рис. 6.2) подготовленный песок и молотую негашеную известь направляют в Смеситель, туда подают и воду. Увлажненную массу загру­жают в силосы и выдерживают для гашения извести 7—9 ч.

Известняк из карьера вагонетками с помощью электровозов или автосамосвалов подается в бункер 1, а затем качающимся питателем 2 направляется в щековую дробилку 3. После дробле­ния известняк поступает на эксцентриковый грохот 4 для класси­фикации. Отходы из бункера 5 периодически автосамосвалами транспортируются в помольную установку для переработки в из­вестняковую муку, служащую для известкования кислых почв.

Отсортированный щебень требуемой фракции из бункера 6 питателем подается в скиповый подъемник 7, которым загружается в шахтную печь 8 для подогрева (t = 470-5-970 К), обжига (t = 1370-470 К) и охлаждения (до t = 370 К). Обожженная известь пластинчатым конвейером 9 е металлическим настилом непрерывно подается в шаровую мельницу 10 для предваритель­ного грубого помола и далее пневматическим транспортером 11 направляется в бункер 12. Для мелкого дробления извести вместо шаровой мельницы можно установить дробилку (щековую, конус­ную, молотковую). В этом случае продукт транспортируется си­стемой механического транспорта (элеватором, винтовыми кон­вейерами и др.). Известь из бункера 12 и песок из бункера 13 (около 10 % веса поступающей извести) подаются в шаровую двухкамерную мельницу 14.

Совместный помол извести с песком освобождает от необходи­мости предварительно сушить песок, так как песок, содержащий карьерную влагу, отдает ее на гашение извести и одновременно сам высушивается. Продукт помола системой пневмотранспорта направляется в гомогенизатор 15 (для получения однородных, гомогенных смесей) или, минуя его, — в бункер 16. Система пневмо­транспорта позволяет загружать бункер 16 непосредственно из гомогенизатора 15.

Кварцевый песок из карьера в вагонетках электровозом транс­портируется в бункер 17, откуда питателем-дозатором 18 и лен­точным конвейером 19 направляется на грохот 20. После рассева верхний класс поступает в бункер 21, а нижний (готовый про­дукт) - в бункер 22. Песок из бункера 22 ленточным конвейе­ром и молотая известь (с добавкой песка) из бункера 16 - винтовым конвейером непрерывно подаются в двухвальный смеситель 23, где тщательно перемешиваются увлажняются и обрабатываются горячим паром. Подготовленная известково-песчаная смесь лен­точным конвейером 24 распределяется по силосам 15.

Рис. 6.1. Технологическая схема производства силикатного кирпича по бара­банному способу

Рис. 6.2. Технологическая схема производства силикатного кирпича по силосному способу

После вылеживания и усреднения известково-песчаная смесь поступает на грохот 26, где верхний класс удаляется, а нижний направляется в двухвальный смеситель 27 для дополнительного перемешивания, а затем в бункер пресса 28. Свежеотформованный кирпич с помощью автомата-укладчика 29 укладывается в опреде­ленном порядке на запарочные вагонетки 30. Профиль укладки на вагонетке соответствует сечению автоклава. Запарочные ваго­нетки с кирпичом-сырцом подаются по рельсовым путям к авто­клавам 31, куда они поочередно заталкиваются толкателем 32.

Обычно процесс запарки длится 8—10 ч при давлении 0,9 МПа. Известно, что повышение давления до 1,3 МПа и даже до 1,7 МПа позволяет сократить длительность изотермического процесса и улучшает прочностные и другие качественные характеристики авто­клавных изделий. По окончании тепловлажностной обработки крышки автоклава открываются и при очередном проталкивании вагонеток с противоположной стороны выталкиваются вагонетки с кирпичом, прошедшим автоклавную обработку. На складе готовой продукции для разгрузки пакетов используют мостовые краны с грейферными захватами 35.

Силосный способ изготовления кирпича проще барабанного, так как на гашение извести не требуется пар. Но продолжитель­ность процесса гашения извести при этом способе значительно превышает продолжительность гашения при барабанном спосо­бе, что снижает ее технико-экономические показатели.

По технико-экономическим показателям силикатный кирпич превосходит керамический кирпич. На его производство требуется в 2 раза меньше топлива, в 3 раза меньше электроэнергии, в 2,5 раза меньше трудозатрат. Себестоимость силикатного кирпича на 30 % ниже стоимости глиняного. Однако область его приме­нения ограничивается пониженной водо- и жаростойкостью.