1.3 Выбор и обоснование способа и технологической схемы производства

Производственный процесс начинается с добычи и доставки сырья на склады завода. Известняк соответствующим образом подготавливают: сортируют по размеру кусков, и если необходимо, более крупные негабаритные куски дробят. Так как размеры глыб добытой горной породы нередко достигают 500 - 800 мм и более, то возникает необходимость дробления их и сортировки всей полученной после дробления массы на нужные фракции. Это осуществляется на дробильно-сортировочных установках, работающих по открытому или замкнутому циклу с использованием щековых, конусных и другого типа дробилок. Дробить и сортировать известняк целесообразно непосредственно на карьере и доставлять на завод лишь рабочие фракции.

Известь воздушная кальциевая по ГОСТ 9179-77 характеризуются содержанием CaO + MgO не менее 70%, MgO не более 5% и непрогасившихся зерен не более 14%. Время гашения не более 15 мин. Равномерность изменения объема не допускается. Может быть использована для производства силикатного кирпича при условии содержания пережога 1%. Как исключение допускается применение извести с содержанием активных CaO + MgO менее 70% но не менее 60%. Доставка на предприятие осуществляется железнодорожным транспортом.

Доставка песка на завод осуществляется железнодорожным транспортом. Складируется песок на открытой площадке. Со склада песок поступает на грохот для выделения крупных включений. Из барабанного грохота большая часть песка (90%) поступает в бункер в качестве заполнителя, а остальная часть (10%) отправляется в другой бункер, из которого затем поступает в шаровую мельницу для совместного помола с негашеной известью. Мельница представляет собой цилиндр, вращающийся на полых втулках. Внутреннее пространство мельницы разделено на камеры. В первой камере осуществляется грубый помол. Во второй камере происходит более тонкое измельчение. Измельченная известь направляется в бункер вяжущего. Отделение, где происходит приготовление известково-кремнеземестого вяжущего, называют помольным. В зависимости от мощности применяют различные трубные шаровые мельницы. Во избежание замазывания узких горловин мельниц влажным песком рекомендуется удалить из передней цапфы мельницы втулку с расположенными внутри нее по винтовой линии невысокими гребнями, а взамен установить и закрепить шнек, входящий наружу, и неподвижный корпус. В результате получается винтовой смеситель, в котором влажный песок подсушивается мелкодробленной известью, сухая смесь бесперебойно поступает в мельницу и сразу подвергается помолу.

Из расходных бункеров песок (90%), воду и продукт помола весовыми дозаторами подают в лопастной смеситель. Тщательно перемешанная смесь, с влажностью порядка 7-9%, направляется в реакторы гашения, представляющие собой силосы. Прогашеная смесь, с влажностью около 3-4%, поступает в стержневой смеситель. Перемешанная смесь поступает в бункеры прессов.

Чаще всего используются прессы с неподвижным столом. Автоматический укладчик раскладывает кирпичи в ряды на подвижную ленту.

По мере заполнения ленты рядами отформованного кирпича другой автоматический укладчик укладывает его на вагонетки. Заполненные вагонетки закатываются на общую тележку. Тележка направляет вагонетки в автоклавы. Растворимость СаО в воде составляет 1 г/л. Растворимость же SiO₂ всего 0,0002 г/л. Однако при повышении температуры его растворимость увеличивается до 0,5 г/л. Для этой цели и используют автоклав.

Температуру сырца в период загрузки в автоклав можно принять 40°С. Температура стенок автоклава выше, чем температура сырца, в связи с этим тепло передается наружным поверхностям кладки сырца на вагонетках и часть воды из него испаряется, повышая относительную влажность воздуха в автоклава, если одна из его крышек закрыта.

При впуске насыщенного пара он омывает сырец, вагонетки и стенки автоклава и смешивается с находящимся там воздухом. Вначале происходит только интенсивный прогрев сырца благодаря большой разности температур между ним и паром. Давление же сохраняется на уровне атмосферного до тех пор, пока средняя температура в нем не достигнет 100°С. Этот период является пропариванием сырца без давления.

После выравнивания температур условия твердения во всех зонах становятся одинаковыми. В этот период происходит пропаривание кирпича под давлением до 12 атмосфер и температуре 180-210 Сº, образуются гидросиликаты кальция, отличающихся высокой прочностью:

nCaO + SiO₂+ Н₂О ^{t=180-210 Сº, P=8-12 атм} nCaO · SiO₂· Н₂О

Как только давление начинает снижаться, тотчас же находящейся в порах кирпича вода становится перегретой по отношению к теоретической температуре жидкости и бурно вскипает. Цикл запаривания длится до 10 часов. После этого вагонетки с кирпичами из автоклава отправляются на склад. В течение некоторого времени нахождения на воздухе продолжается рост прочности кирпича, что обусловлено высыханием, а также, тем что не вступившая в реакцию с кремнезёмом Са(ОН)₂ реагирует с СО₂ воздуха, образуя СаСО₃ /5/.

Рисунок 2- Технологическая схема производства