7.5. Особенности технологического процесса производства керамзита

Процесс изготовления керамзита состоит из следующих основных операций:

1) добычи глинистого сырья, его складировании и доставки к месту производства;

2) переработки сырья и приготовлении исходного полуфабриката – сырца, пригодного для обжига со вспучиванием;

3) обжига и охлаждения керамзита;

4) сортировки и при необходимости домола заполнителя;

5) складирования и выдачи готового продукта.

«Основное оборудование керамзитовых предприятий – это оборудование для обжига. Наиболее распространён метод обжига керамзитового гравия в одно- и двухбарабанных вращающихся печах.

Достоинство вращающихся печей как аппаратов для вспучивания глинистых пород – возможность получить заполнитель, зерновой состав которого в основном соответствует нормативным требованиям. Поэтому после обжига, как правило, керамзит лишь сортируют и в отдельных случаях корректируют зерновой состав заполнителя. Тем самым в большинстве случаев сохраняется форма зёрен и остаётся нетронутой дроблением их спёкшаяся шероховатая поверхностная корка, отличающаяся более высокой прочностью, чем вспученная масса внутри.

«Другое важное достоинство вращающихся печей состоит в том, что зёрна материала в них вспучиваются в свободном объёме, не ограниченном стенками или неподвижной массой таких же зёрен. Поэтому процесс может быть очень интенсивным, что позволяет получать весьма эффективные заполнители плотностью 200-500 кг/м³ ».

«К недостаткам вращающихся печей, помимо их низкой тепловой экономичности, относится трудность обжига в них слабо- и средневспучивающихся глинистых пород с малым интервалом вспучивания».

Способы изготовления керамзита бывают: сухой, пластический, порошковый, шликерный.

Сухой способ целесообразен при использовании однородного по составу камнеподобного глинистого сырья типа сланцев и аргиллитов. Конечная цель переработки сырья – приготовление фракционированной глиняной крошки с предельным размером зёрен до 20-30 мм в поперечнике.

Пластический способ изготовления керамзита преимущественно распространён в нашей стране. Он допускает использование широко встречающегося рыхлого глинистого сырья, корректирующих добавок и позволяет получить керамзит с различной гаммой свойств.

Порошковый и шликерный способы применяют при специальном технико-экономическом оборудовании, поскольку они требуют повышенных расходов топлива. Порошковый способ может оказаться эффективным при переработке отходов камнеподобных глинистых пород и при применении пород с большим содержанием карбонатных включений. Шликерный способ целесообразно применять при использовании хорошо размокающих глин с высокой склонностью к вспучиванию.

33

7.6. Основы технологии аглопорита

Аглопорит получают спеканием (агломерацией) сырья. Этот способ широко применяют в металлургической промышленности для агломерации руд.

В промышленных условиях при производстве аглопорита из глинистых пород шихту готовят следующим образом.

Глинистое сырьё, дроблёный каменный уголь (крупность не более 5 мм), а также добавки смешивают в определённой пропорции. Массовая доля угля составляет, как правило, 7-12%.

Если глинистое сырьё сухое, то в глиномешалку подаётся вода. Перемешанная шихта должна иметь рыхлую комковатую структуру. В специальных машинах – грануляторах (например, в барабанном грануляторе, работающем по принципу окатывания комочков во вращающемся барабане) шихта гранулируется.

Подготовленная шихта спекается на агломерационной машине, которая представляет собой непрерывно движущийся конвейер из тележек-палет, имеющих в основании колосниковую решётку из жаропрочной стали и борта с обеих сторон. Верхняя ветвь конвейера движется по рельсам над вакуум-камерами.

Шихта загружается на колосниковую решётку слоем 200-300 мм и зажигается, проходя над горном, где за счёт горения подаваемого туда жидкого или газообразного топлива создаётся температура примерно 1000°С. Далее, продвигаясь над вакуум-камерами, шихта, благодаря прососу воздуха, спекается. С машины сходит спёкшийся корж.

Корж, как правило, неоднороден. Внутри коржа спекание полное, корж в изломе тёмного цвета (восстановительная среда определяет переход оксидов железа в закись, и это способствует лучшему спеканию). На поверхности коржа (избыток воздуха, окислительная среда, ниже температура обжига) образуется так называемый недожог буро-красноватого цвета с пониженными прочностью и стойкостью. Поэтому первой операцией после спекания шихты на агломерационной решётке является отделение недожога. Корж разламывается на куски специальным устройством – коржеломателем (вал с редко насаженными билами). Куски подают на решётку, слабоспёкшиеся частицы при этом осыпаются и возвращаются в технологический процесс как добавка к сырью. В результате улучшается газопроницаемость и спекание шихты.

После отделения недожога (возврата) аглопорит охлаждают до температуры 80-120°С, дробят и сортируют на щебень и песок.