книги из ГПНТБ / Элинзон, М. П. Производство искусственных заполнителей
.pdf90 Глава II. Производство керамзита и его разновидностей
Для футеровки зон вращающейся печи используют материалы: в зоне сушки — шамотный кирпич класса Б; в зоне подогрева шамотный кирпич класса А; в зоне вспучивания — хромомагнезитовый или шамотный кир пич класса А.
На Бескудниковском комбинате строительных мате риалов и конструкций № 1 Главмоспромстройматериалов (Москва), где ежегодно производят свыше 600 тыс. м3 керамзита, футеровка вращающихся обжиго вых печей подверглась модернизации. Шамотный кир пич класса А толщиной 220 мм заменен обычным ша мотным кирпичом толщиной 120 мм. Для кладки кир пича использовано фосфатное связующее. Между металлом печи и футеровкой были уложены асбестовые листы. В результате значительно возрос срок работы футеровки без ремонта.
Кроме того, во всех керамзитовых печах указанного комбината были уложены перевальные пороги. В отли чие от ранее установленных порогов, которые быстро разрушались от механического и теплового воздействия, пороги, уложенные с применением фосфатных связую щих, значительно долговечнее. Устройство порогов спо собствует созданию более мягкого режима сушки и подо грева сырцовых гранул (вследствие увеличения времени пребывания гранул в низкотемпературной зоне печи) и стабилизации теплового режима зоны обжига. Это позво лило увеличить загрузку печи и соответственно выпуск керамзита.
Равномерное питание печи сырцовыми гранулами, поддержание в ней требуемых температурного и гидро динамического режимов — основа удовлетворительной работы печи. Нарушение установленного режима приво дит к образованию «козлов». В случае необходимости остановки печи на ремонт ее предварительно постепен но (в течение 24 ч) охлаждают, медленно поворачивая.
Охлаждение обожженной продукции. Охлаждают керамзит, независимо от применяемого агрегата, вто ричным воздухом, просасываемым через материал. В ре зультате температура обожженного продукта снижает ся с 900—1000 до 100° С и менее. Охлаждать керамзит следует ступенчато, в противном случае вследствие воз никновения внутренних термических напряжений в гра-
4. Специальное технологическое оборудование |
91 |
||||||
Техническая |
характеристика двухбарабанной вращающейся |
|
|||||
|
|
|
печи |
|
|
|
|
Температура |
факела |
при сжигании |
|
|
|
||
природного г а з а ........................... |
|
|
|
1300—1350 °С |
|
||
Длина ф акел а..................................... |
|
|
|
6—8 м |
|
||
Температура |
отходящих |
газов: |
|
|
|
|
|
у загрузочного конца |
печи . . |
. |
350 |
°С |
|
||
в пылеосадительной |
камере . . |
зоо |
°С |
|
|||
перед ды м ососом ...................... |
|
|
200 °С |
|
|||
Разрежение в головке печи . . . . |
|
15 —20 Па |
|
||||
Разрежение в пылеосадителыюй ка |
60—70 Па |
|
|||||
мере ................................................. |
|
|
|
|
|
||
Коэффициент |
избытка |
воздуха: |
|
|
|
|
|
у загрузочного конца печи (фак |
1,8—2,1 |
|
|||||
тический) |
....................................... |
|
|
|
|
||
в пылеосадительной камере . . |
2,5 |
|
|
||||
Коэффициент заполнения печи . . . |
|
5—6% |
|
||||
Общая продолжительностьобжига . |
|
50—60 мин |
|
||||
Удельный расход т е п л а ................. |
|
4000 кДж/кг* |
|
* Обеспечивается поддачей к горелке горячих газов, направляе мых из холодильников.
нулах могут образоваться трещины, что понизит их прочность.
В производстве керамзита применяют барабанные и шахтные холодильники, а также аэрожелоба. На дейст вующих заводах с печами размером 2,5X40 м эксплуа тируются в основном барабанные холодильники разме ром 2,3X22 м, имеющие следующую характеристику:
длина ................................................ |
22 м |
диаметр ........................................... |
2,5 » |
частота вращения............................. |
1,7—2,3 об/мин |
угол наклона ...................................... |
3,5° |
продолжительность прохождения гра |
15—20 мин |
н у л ..................................................... |
Переднюю часть холодильного барабана облицовы вают огнеупорным кирпичом или жароупорными пли тами, а на остальной части крепят специальные сталь ные плиты, пересыпающие керамзитовый гравий или щебень.
92 Глава II. Производство керамзита и его разновидностей
Барабанный холодильник конструктивно прост и на дежен в эксплуатации, однако его применение связано с необходимостью увеличения высоты помещения (бара-
Рис. 13. Слоевой холодильник
/ — корпус теплообменника; 2 — наклонные решетки; 3 — поворотный шибер; 4 — ковшовый элеватор; 5 — секторный затвор
бан размещают под печью), а коэффициент полезного действия его составляет 50—65%).
В последнее время начали внедрять слоевые холо дильники, предложенные НИИкерамзитом и предусмот ренные в типовом проекте заводов производительно стью 200 тыс. м3 в год. Такой холодильник (рис. 13) состоит из двухступенчатого теплообменника с наклон ными решетками и устройства для выгрузки керамзита (барабанный разгружатель). В теплообменнике слой об разуется указанными наклонными решетками, боковы ми стенками корпуса и поворотными шиберами, регули рующими высоту слоя. Разгружают холодильник сек торным затвором наклонного ковшового элеватора.
5. Технологический контроль производства |
93 |
||
Основные параметры слоевого холодильника следу |
|||
ющие: |
|
|
|
температура: |
|
|
|
охлажденного керамзита........................ |
20—60 °С |
|
|
воздуха за |
холодильником................... |
250—300 °С |
|
удельный расход воздуха............................. |
1—1,9 м3/кг |
|
|
гидравлическое |
сопротивление |
холодиль |
|
ника- ............................................................... |
|
500—1500 Па |
|
установочные |
разм еры ................................. |
5X4X6,8 м |
|
м асса................................................................... |
|
12,9 т |
|
Обожженные гранулы из печи поступают в холо дильник через направляющий лоток, соединенный с печью. Корпус холодильника сварен из стального листа и «горячий» его конец футерован жароупорными чугун ными сегментами. Противоположный конец корпуса ба рабана заканчивается обечайкой, по всей площади ко торой в шахматном порядке расположены отверстия диаметром 100 мм. Через эти отверстия выгружаются охлажденные гранулы керамзита, а куски размером бо лее 100 мм, равно как «свары» и другие крупные куски, выгружаются через край холодильника, на торце кото рого имеется борт высотой 100 мм.
Дробят куски и крупные гранулы керамзита на ра нее описанных дробилках марки С-182Б. Дробленый материал рассевают гравиемойками-сортировками.
5. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ ПРОИЗВОДСТВА
Контроль производства керамзита включает лабора торный, а также цеховой контроль технологического процесса.
В лаборатории ежедневно испытывают сырье и гото вую продукцию. При испытании сырья устанавливают его карьерную влажность и засоренность крупными включениями, при испытании полуфабриката (сырцовых гранул) — их влажность и зерновой состав, а при введе нии органических добавок также их содержание. При испытании керамзита определяют его зерновой состав, объемную насыпную массу и прочность.
Решающими факторами во всех указанных опреде лениях являются место и частота отбора проб, а также
Т а б л и ц а |
10. Лабораторный |
контроль сырья, полуфабриката и готовой продукции |
||
Определение |
Место отбора |
пробы |
Частота отбора пробы |
Методика испытаний |
|
Сыр ье |
|
|
Карьерная влажность |
На транспортерной лен |
Один раз |
в смену |
|
те при выходе из ящич |
|
|
|
ного питателя |
|
|
Засоренность крупно |
Там же |
Один раз |
в сутки |
зернистыми включениями |
|
|
|
|
|
Полуфабрикат |
|
Влажность гранул |
После |
формующих |
Два раза в смену |
|
вальцов |
(в случае по- |
|
|
ступления гранул в печь) |
|
или после сушильного аг регата
Высушивание пробы при температуре 105— 110°С до постоянной массы
По ГОСТ 5499—59:
промывка пробы массой 2 кг на сите с отверстия ми 0,5 мм и последующий рассев на ситах с отвер стиями 1, 2 и 5 мм
Высушивание пробы при температуре 105— 110° С до постоянной массы
со
разновидностей его и керамзита Производство .II Глава
Определение |
Место отбора пробы |
Частота отбора пробы |
Зерновой состав гра нул (зерен)
Содержание органиче ских добавок
Зерновой состав
Объемная насыпная масса (смеси и по фрак циям)
Прочность
После |
формующих |
Два раза в смену |
|
вальцов (в случае по |
|
||
ступления гранул в печь) |
|
||
или |
после |
сушильного |
|
агрегата |
поступления , |
Один раз в сутки |
|
В |
месте |
||
сырья в смеситель, а так |
|
||
же при выходе из смеси |
|
||
теля |
|
|
|
|
|
Керамзит |
|
По |
выходе из холо |
Два раза в смену |
|
дильного агрегата |
|
||
Там же |
|
То же |
»
f
Продолжение табл. 10
Методика испытаний
Рассев пробы на ситах с отверстиями 5, 10 и 20 мм
По разности потерь массы при прокаливании
По ГОСТ 9758
То же
»
производства контроль Технологический .5
со
сл
|
Т а б л и ц а 11. |
Цеховой |
контроль производства |
керамзита |
Агрегаты |
Проверяемые |
параметры |
Частота проверки |
Методы проверки |
и инструмент |
Отделение подготовки сырья г изготовления гранул (зерен)
Ящичный питатель |
Высота подъема шибе- |
Один раз в сутки |
Масштабная линейка, |
|
|
ра |
отсеков, |
То же |
визуально |
|
Заполнение |
Осмотр |
отсутствие зависаний и забивания щелей
Камневыделительные, помольные, рыхлительные, формующие вальцы
Зазор |
между валками |
Один раз в неделю |
Размер |
отверстий в |
Один раз в смену |
То же |
перфорированных плитах и их состояние
Дробилки всех видов
Лопастные глиноме шалки
Ширина выходных ще |
Один раз в неделю |
||
лей |
|
|
Один раз в смену |
Зазор |
между лопастя |
Один раз в две недели |
|
ми и корытом, правиль |
|
||
ность установки |
и со |
|
|
стояние лопастей . |
орга |
Одни раз в смену |
|
Расход |
жидких |
||
нических |
добавок |
|
|
Замер циркулем
Осмотр Масштабная линейка,
визуально
Замер циркулем Осмотр
Масштабная линейка, визуально
Измерение уровней в бачке в единицу вре мени
со сг>
разновидностей его и керамзита Производство .II Глава
ю
сл 10 Агрегаты
Сушильный барабан
Продолжение табл. 11
Проверяемые параметры |
Частота проверки |
Методы проверки |
и инструмент |
Поступление |
воды и |
Систематически |
Визуально |
|
|
жидких добавок из от |
|
|
|
|
|
верстий перфорирован |
|
|
|
|
|
ных труб |
|
|
m |
|
|
|
|
|
|
|
|
Отделение термической обработки |
|
|
|
||
Производительность |
Один раз в смену |
Замер мерным сосудом |
|||
|
|
|
сырцовых гранул |
(зе |
|
|
|
|
рен), поступающих в ба |
||
|
|
|
рабан в единицу време |
||
|
|
|
ни |
|
|
Температура |
входя |
Через каждые 2 ч |
Термопара |
ХА |
с по |
щих газов |
|
|
тенциометром или милли |
||
|
|
|
вольтметром |
|
|
Разрежение в топке |
Один раз в смену |
Тягомер |
|
|
|
Температура |
в топке |
То же |
Термопара |
ХА с |
по |
|
|
|
тенциометром |
или |
мил |
|
|
|
ливольтметром |
|
|
Расход топлива |
При сдаче смены |
Счетчик |
|
|
производства контроль Технологический .5
Агрегаты Проверяемые параметры Частота проверки
Вращающиеся печи и |
Температура |
|
в |
зоне |
Через каждые 2 ч |
|
ХОЛОДИЛЬНИКИ |
вспучивания |
|
|
|
|
|
|
Температура |
|
в |
пыле |
То же |
|
|
осадительной |
камере |
Один раз |
в смену |
||
|
Разрежение в печи |
|||||
|
Разрежение в пылеоса |
То же |
|
|||
|
дительной камере |
|
|
|
||
|
Производительность |
» |
|
|||
|
Давление |
газа |
или |
|
|
|
|
жидкого топлива |
перед |
|
|
||
|
горелкой |
|
жидкого |
Через каждые 2 ч |
||
|
Температура |
|||||
|
топлива |
|
|
|
|
|
|
Расход газа или жид |
При сдаче смены |
||||
|
кого топлива |
|
|
|
|
|
|
Температура |
керамзи |
Один раз |
в смену |
||
|
та, выходящего |
|
из хо |
|
|
|
|
лодильника |
|
|
|
|
|
Продолжение табл. 11
Методы проверки и инструмент
Термопары с самопишущим электронным потенциометром
То же
Тягомер
2>
Мерное ведро вмести мостью 20—30 л или ус тановка специального мерителя конструкции НИИкерамзит
Дифманометр
Технический термометр
Счетчик
Технический термометр
разновидностей его и керамзита Производство .II Глава
6. Основные свойства керамзита |
и его разновидностей |
99 |
метод испытания. Несоблюдение |
перечисленных требо |
ваний искажает показатели свойств сырья, полуфабри ката, керамзита и дает несопоставимые результаты.
Анализ работы лабораторий действующих предприя тий по производству искусственных пористых заполните лей и смежных отраслей промышленности позволяет ре комендовать приведенную в табл. 10 схему лаборатор ного контроля сырья, полуфабриката и готовой про дукции.
Цеховой контроль производства керамзита включа ет контроль подготовки сырья, изготовления гранул (режима работы смесительных, дробильно-сортировоч ных и формующих агрегатов), а также режима их тер мической обработки (сушка, обжиг, охлаждение), конт роль дозировки гранул, расхода топлива и воздуха (первичного и вторичного), длины и цвета* факела го рения, температуры в зоне вспучивания и отходящих газов и др.
Схема цехового контроля при производстве керамзи та приведена в табл. 11.
Систематический лабораторный и цеховой контроль указанных переделов производства и качества керамзи та обеспечивает выпуск кондиционной продукции и по лучение легкобетонных изделий с заданными показате лями основных свойств.
6.ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА КЕРАМЗИТА
ИЕГО РАЗНОВИДНОСТЕЙ
Керамзитовый гравий. С учетом качества глинистой породы и условий ее переработки керамзитовый гравий должен удовлетворять требованиям ГОСТ 9759—71: объемная насыпная масса в зависимости от размера фракций— 150—800 кг/м3, прочность при сдавливании в цилиндре различных фракций — 0,3—5,5 МПа; водопоглощение по массе за 1 ч в зависимости от объемной насыпной массы — от 15 до 25%; потеря массы после испытания на морозостойкость — не более 8 %; содержа-
* Длинный факел с темной окраской пламени характеризует из быток сжигаемого топлива, короткий факел и. прозрачные дымовые газы указывают на избыточное количество воздуха.
7*