3 Характеристика сырьевых материалов
Сырьем для производства силикатного кирпича служат кварцевый песок (92 … 94% от массы сухой смеси) и воздушная известь (6 … 8%, считая на активную СаО). Перед прессованием в изделия известково-песчаную смесь увлажняют до 7 … 9% по массе.[1]
Кварцевый песок в производстве силикатных изделий применяют немолотый или в виде смеси немолотого и тонкомолотого, а также грубомолотого с содержанием кремнезема не менее 70%. Наличие примесей в песке отрицательно влияет на качество изделий: слюда понижает прочность, и ее содержание в песке не должно превышать 0,5%; органические примеси вызывают вспучивание и также понижают прочность; содержание в песке сернистых примесей ограничивается до 1% в пересчете на SO3. Равномерно распределенные глинистые примеси допускаются в количестве не более 10%; они даже несколько повышают удобоукладываемость смеси. Крупные включения глины в песке не допускаются, так как снижают качество изделий.[2]
Форма и характер поверхности песка имеют большое значение для формуемости силикатной смеси и прочности сырца, а также влияют на скорость реакции с известью, начинающейся во время автоклавной обработки на поверхности песчинок. Форма зерен песка может быть окатанной (близкой к шарообразной).; полуокатанной (более волнистые очертания); полуугловатой (неправильные очертания, острые ребра и углы притуплены); угловатой (острые ребра и углы). Поверхность песчинок может быть гладкой, корродированной и регенерированной. Последняя получается при нарастании на песчинках однородного материала, например кварца на кварцевых зернах.[6]
Для производства силикатного кирпича лучше применять горные (овражные) пески. Горные пески, состоящие из зерен острогранной формы с шероховатой поверхностью, более плотно соединяются с известью, чем речные, имеющие гладкую поверхность и окатанную форму зерен.[1]
Прежде чем приступить к добыче песка, место добычи – карьер – необходимо предварительно подготовить к эксплуатации. Для этого снимают верхний слой, содержащий землю, посторонние предметы, глину, органические вещества и т. п. Добыча песка начинается после снятия вскрышных пород и производится одноковшовыми экскаваторами, оборудованными прямой лопатой с различной емкостью ковша. Песок, поступающий из забоя до его употребления в производство, должен быть отсеян от посторонних примесей – камней, комочков глины, веток, металлических предметов и т. п. Эти примеси в процессе производства вызывают брак кирпича и даже поломки машин.
Второй составной частью сырьевой смеси, необходимой для изготовления силикатного кирпича является известь.[6] Известь применяют в виде молотой негашеной, частично загашенной или гашенной гидратной с содержанием не более 5% MgO, так как магнезиальная известь гасится медленно. Пережог замедляет скорость гашения извести и даже вызывает появление в изделиях трещин, выпучиваний и других дефектов, поэтому для производства автоклавных силикатных изделий известь не должна содержать пережога.[2] Обычно используют быстрогасящуюся известь с содержанием около 70% активной СаО, время ее гашения не превышает 20 мин. Применение медленногасящейся извести снижает производительность гасительных установок. Содержание недожженной извести не должно превышать 7%, так как она не активна и не влияет на твердение кирпича при запаривании, а является балластом, увеличивающим расход извести и удорожающим себестоимость готовой продукции
Известь нужно хранить только в крытых складских помещениях, предохраняющих ее от воздействия влаги. Не рекомендуется длительное время хранить известь на воздухе, так как в нем всегда содержится небольшое количество влаги, которая гасит известь. Содержание в воздухе углекислого газа приводит к карбонизации извести, т. е. соединению с углекислым газом и тем самым частичному снижению ее активности.
На всех стадиях производства силикатного кирпича применяют воду: при гашении извести, приготовлении силикатной массы, прессовании и запаривании кирпича-сырца, получении технологического пара. Причем применять жесткую воду, содержащую большое количество углекислых солей кальция и магния в промышленных целях, например для получения технологического пара, без предварительного ее умягчения нельзя, иначе при кипении воды на стенках промышленных котлов образуется накипь, которая выводит их из строя. При снабжении котлов мягкой водой удлиняется срок их службы.
Вода при нагревании превращается в пар; если воду нагревать в закрытом сосуде, например в котлах, то она будет испаряться с поверхности и пар будет накапливаться в пространстве над поверхностью воды до тех пор, пока между водой и образующимся из нее паром не установится динамическое равновесие, при котором в единицу времени столько же молекул воды испаряется, сколько и переходит обратно в жидкость. Пар, находящийся в равновесии с жидкостью, из которой он образовался, называется насыщенным. В производстве силикатного кирпича для гашения силикатной массы и для запаривания кирпича-сырца применяется насыщенный пар, который производится в котельных.
4 Расчёт потребности сырья и материалов.
Потребность сырья и материалов рассчитывается из следующих параметров:
Исходная активность извести = 70%. Содержание извести в вяжущем = 80%. В этом
случае, активность полученного вяжущего составит:80·0.7=56%
На 1т сухой известково-песчаной смеси для получения её активности необходимо
взять 80·0,56 = 44,8 кг ИПВ и 955,2 кг песка.
Потребность сырья на 1000 шт. усл. кирпича.
1. Потребность песка:
0,9552·4,3 = 4,1т
С учётом 5%-ной карьерной влажности потребность песка составит:
4,1·1,05= 4,305т
2. ИПВ:
0,384·4,3= 1,6512
из них:
-извести 1,6512·0,8=1,32096т
-песка 1,6512·0,2=0,33024т
Таким образом, общее количество песка составит:
4,305+0,33024=4,63524т
С учётом 3% потерь смеси в процессе производства количество компонентов
составит:
–Песок – 4,63524·1,03=4,8т
–Извести – 1,3296·1,03=1,4т
При проектной мощности 100 млн. шт. усл. кирпича потребность сырья составит:
–Песок – 4,8·100=480 тыс. т в год;
–Известь – 1,4·100=140 тыс. т в год
|
№ п/п |
Сырьевые компоненты, ед. измерения |
Процент потерь |
Норма расхода на единицу продукции |
Расход с учётом потерь |
||||
|
год |
месяц |
сутки |
смена |
час |
||||
|
1 |
Песок, тыс. т |
3% |
4,8 |
139200 |
11600 |
33.6 |
1.52 |
0.06 |
|
2 |
Известь, тыс. т |
3% |
1,4 |
20714 |
1883 |
5.62 |
0.25 |
0,01 |
Таблица 7–Расход сырьевых материалов