Технология производства силикатного кирпича

Что же касается требований к качеству сырьевых материалов, то, по данным, в настоящее время бла­годаря совершенствованию технологии и оборудования представляется возможным снизить требования к изве­сти и песку без ущерба для качества кирпича. В част­ности, опыт многих предприятий показывает возможность стабильного производства силикатного кирпича хорошего качества при использовании низко­качественной извести – активностью 60-65%, либо пес­ков с повышенным содержанием пылевидных, или­стых и глинистых частиц, а также пониженным содер­жанием Si0₂ (ОСТ 21-1). Это позволяет расширить сырьевую базу, однако исключает целесообразность привязки к заводам силикатного кирпича, работаю­щих на низкокачественном сырье, цехов по производ­ству стеновых ячеистобетонных блоков даже при нали­чии свободных производственных площадей или мощ­ностей автоклавного хозяйства.

Проектирование состава силикатной смеси

При определении рационального состава силикатной смеси прежде всего исходят из требования получе­ния достаточно прочного сырца, а затем уже получе­ния силикатного кирпича требуемой прочности и экс­плуатационной стойкости. Состав силикатной смеси должен подбираться с таким расчетом, чтобы получить кирпич с требуемыми строительно-эксплуатационными показателями при наименьших материальных и энер­гетических затратах.

Механизация операций съема сырца с прессов и укладки на запарочные вагонетки, а также переход на выпуск пустотелого кирпича, предусматривает, чтобы минимальная прочность сырца в зависимости от его размера и пустотности составляла 0,3-0,4 МПа.

Отмечается, что при содержании в силикатной смеси 30-35% тонкодисперсных фракций, вводимых с вяжущим, глиной и частично с песком (частицы раз­мером менее 90 мкм), прочность сырца может дости­гать значений 0.6-0,8 МПа.

На отечественных заводах силикатного кирпича широко применяются известково-кремнеземистые вя­жущие совместного сухого помола.

Что же касается состава известково-кремнеземисто­го вяжущего и силикатной смеси, то подбор их должен осуществляется индивидуально для каждого завода с

учетом особенностей характеристик сырья, требуемых строительно-эксплуатационных показателей силикат­ного кирпича, принятых режимов формования и пара­метров автоклавной обработки,

ВНПО ВНИИстром разработана и успешно приме­няется следующая методика лабораторных и полупро­мышленных испытаний по определению рационально­го состава силикатных смесей. Лабораторные образцы, получаемые прессованием силикатных смесей при удельном давлении 20 МПа в специальных формах-ци­линдрах диаметром и высотой 4,2 и 6,5 см, подвергают испытанию с определением прочности при сжатии сырцовых и автоклавированных образцов.

Для уста­новления рационального состава вяжущего изготавли­вают образцы на извести и известково-кремнеземистом вяжущем с соотношением И:П = 1:0,5; 1:0,75; 1:1 и 1:1,5. Содержание извести в смеси варьируется от 8 до 12%,а при использовании вяжущего содержание по­следнего меняется от 15 до 25% в зависимости от его состава.

После изготовления часть образцов испытывается для определения сырцовой прочности, а другая часть образцов подвергается запариванию при принятых на заводе параметрах автоклавной обработки. По резуль­татам этих испытаний строятся графики зависимости прочности сырцовых и автоклавированных образцов от содержания в силикатной смеси извести.

Состав вяжущего и его расход назначают исходя из требований достижения необходимой прочности сырца и кирпича при минимальном расходе извести и затрат электроэнергии на подготовку (помол) вяжущего.

Принятые по результатам лабораторных исследова­ний составы вяжущего и силикатной смеси проверяют­ся в заводских условиях при выпуске опытно-про­мышленной партии кирпича. При этом уточняются от­дельные параметры производства и режимы работы технологического оборудования

Следует отметить, что дополнительные затраты электроэнергии на помол части песка, при использова­нии известково-кремнеземистого вяжущего, компенси­руются повышением качества кирпича в результате улучшения работы автоматов-укладчиков и интенси­фикацией в процессе автоклавной обработки процессов структурообразования. Последнее, согласно формулам, обеспечивает повышение прочности силикатно­го камня и кирпича.

Приготовление силикатной смеси и формование сырца

Как уже отмечалось, приготовление силикатной смеси может осуществляться по централизованной или смешанной схеме. При этом обе схемы работают в не­прерывном режиме. В этой связи для дозирования сырьевых материалов и силикатной смеси применяют­ся весовые дозаторы непрерывного действия. Весовое дозирование обеспечивает стабильность состава сырье­вых композиций и возможность автоматизированного управления работой дозаторов.

В качестве смесительного оборудования при изго­товлении силикатного кирпича в настоящее время ис­пользуются двухвальные смесители. Недостатком их является низкая износостойкость лопаток, а также плохая растираемость извести и глины, которые встре­чаются в приготовленной смеси в виде комочков.

В значительной мере лишены этих недостатков стержневые смесители конструкции ВНИИстрома. До­стоинством их являются: снижение уровня шума; по­вышенный срок службы футеровки и снижение износа стержней, что позволяет эксплуатировать их в течение года без замены, пониженный удельный расход элект­роэнергии и повышенная надежность работы в сравне­нии с лопастными смесителями.

Авторы, считают целесообразным применение стержневых смесителей не только для вторичной обработки смеси, но и для первичного смешения компо­нентов.

Характеристики выпускаемых стержневых смесите­лей по данным приводятся в табл.1.

Таблица 1.  Характеристики выпускаемых стержневых смесите­лей

 

Гашение извести и усреднение (гомогенизация) си­ликатной смеси осуществляются в специальных силосах-реакторах.

Силосы являются также своего рода промежуточ­ной емкостью для хранения и бесперебойного снабже­ния прессов силикатной смесью. Наиболее эффективны силосы непрерывного действия, применение которых позволяет практически исключить налипание на стен­кахи зависание силикатной смеси, а также умень­шить расход электроэнергии.

Перспективной представляется новая конструкция силоса-реактора, разработанная во ВНИИстроме (рис.3). Рабочим органом разгружателя силоса служат вибрирующие многоэтажные решетки, которые распо­лагаются внутри конуса силоса (см.рис.3).

Для бесперебойной работы реакторов силикатная смесь не должна налипать на стенки и особенно на по­верхность разгрузочной воронки. Это достигается при влажности гашеной силикатной смеси на выходе не выше 3,5%, дополнительным утеплением стенок реак­тора снаружи, а также использовании разгружателей с вибровозбудителями или замена неподвижной разгру­зочной воронки качающейся разгрузочной чашей с от­верстием по центру, которая оборудована подвесным вибратором.

 

 

1 – конус-стабилизатор;

2 – вибратор;

3 – конус сило­са;

4 – питатель ленточный;

5- решетка многоярусная;

6- люк-лаз;

7 – решетка вертикальная

 

Рис. 3. Силос-реактор для силикатной смеси с вибро­побудителями решетчатого типа

 

Применение силосов-реакторов является одним из наиболее слабых мест технологии силикатного кирпи­ча. В этой связи естественны поиски методов и техно­логических приемов, исключающих необходимость их использования. В частности, С.Д. Мамонтовым предло­жена бессилосная технология силикатного кирпича, предусматривающая использование силикатной смеси с неполностью загашенной известью.

Однако предложенная бессилостная технология не получила пока применения главным образом из-за не­стабильности характеристик сырьевых материалов (скорости, температуры гашения и активности изве­сти) и очень узких интервалов варьирования техноло­гических характерстик силикатной смеси (время гаше­ния, расход воды и влажность смеси), а также отсутст­вия автоматизации основных технологических переде­лов приготовления силикатной смеси.

Одной из основных технологических операций яв­ляется формование сырца, так как качество готового кирпича и прежде всего его дефектность зависят от ка­чества сырца.

Получение сырца необходимой формы, размеров и прочности достигается путем одностороннего или дву­стороннего прессования рыхлой зернистой силикатной смеси в специальных прессах. При этом происходит
сближение частиц силикатной смеси в результате уменьшения ее первоначальной пустотности и разме­щения мелких частиц в промежутках между крупны­ми. Основным условием, обеспечивающим уплотнение смеси, является ее высокая гомогенность.

Достигаемая при этом прочность сырца обусловлена действием капиллярных сил, механическим зацепле­нием зерен и молекулярным сцеплением, доля кото­рых составляет соответственно 81,8; 14,6 и 3,6% от об­щей прочности. Помимо этих факторов сырцовая прочность образцов существенно зависит от наличия в смеси тонкодисперсных веществ и минералов с функ­циональными ОН-группами: гидроксида кальция, гли­нистых примесей, оводненных техногенных стекол, до­бавок пыли-уноса цементных печей или золы-уноса ТЭС.

В качестве одного из основных параметров формо­вания сырца силикатного кирпича применяется пока­затель удельного давления прессования. Однако разно­образие конструкций пресс-форм, неодинаковая про­должительность приложения усилия и скорость прессо­вания, а также различное положение сырца при прес­совании – ”на ложок”, ”на постель”, или ”на тычок”, затрудняют возможность использования только лишь показателя удельного давления прессования для срав­нительной оценки различных прессов. Не менее важ­ным является показатель времени (продолжительно­сти) приложения нагрузки, так называемое время чис­того прессования. В этой связи предложено ис­пользовать показатель удельной работы прессования, которая является интегральной характеристикой тех­нологического процесса формования силикатных изде­лий плотной структуры. Удельная работа прессования, по определению С.И. Хвостенкова, есть отношение ра­боты прессования к единице объема сырца. Установле­но, что удовлетворительные прочностные показатели сырца и силикатного кирпича (марки 125-200) дости­гаются при удельной работе прессования, равной 250- 600 кгс м/дм³.

Прочность силикатного кирпича зависит от исход­ной межзерновой пустотности песка уплотненной си­ликатной смеси, объема и в меньшей мере фазового и морфологического состава синтезируемых при авто­клавной обработке цементирующих новообразований и плотности синтезируемого силикатного камня. Последняя зависит от степени уплотне­ния силикатной смеси, определяемой удельным давле­нием и работой прессования. Отмечается, что повы­шение удельного давления прессования с 10 до 40 МПа приводит к увеличению прочности силикатного кирпи­ча в 3,2 раза, тогда как прочность сырца в этом же ди­апазоне давлений возрастает всего лишь в 1,8 раза. Этим, по-видимому, объясняется то, что многие ис­следователи считают достаточным удельное давление прессования 15-20 МПа, обеспечивающее стабильное получение сырца прочностью 0,2-0,25 МПа.

Однако опыт таких зарубежных фирм, как “Ат­ласе”, “Дорстенер”, ’’Крупп-Интертехник” и других, показывает, что одним из направлений технического прогресса в производстве силикатного кирпича и сили­катных камней является разработка и применение прессов с показателем удельного давления прессования до 50 МПа. В этой связи нам предоставляется целесо­образным развитие исследований в направлении разра­ботки и применения прессов усилием прессования 600 тс и выше с временем прессования не менее 2 с, не­смотря на имевшее место недостаточно высокие ре­зультаты испытания ряда прессов, закупленных в Германии, Польше, и сложившимся в этой связи мнением о неэффективности повышения удельного давления прес­сования до 40-50 МПа.

В настоящее время на большинстве заводов СНГ используются револьверные прессы типа СМ-816, на которых выпускают утолщенный кирпич высотой 88 мм, имеющего массу выше предельной ве­личины (4,3 кг), установленной ГОСТ 379. Ограни­чения по величине предельной массы кирпича, а так­же повышенные требования по теплофизическим свой­ствам, определяемые плотностью силикатного камня, создало известные трудности, решение которых многие исследователи видят либо в переходе на производство вместо утолщенного одинарного кирпича высотой 65 мм, либо в переходе на формование утолщенного пус­тотелого кирпича на существующих револьверных прессах. Последний путь технически более оправдан и вполне реален. В частности, ВНИИстром разработал и внедрил на ряде предприятий штампы для формова­ния двух-, трех-, семи- и одиннадцатипустотного кирпича с объемом пустот соответственно 10, 15, 18 и 23%.

Отмечается, что внедрение семи- и одиннадца­типустотных штампов, позволяющих формовать утол­щенный кирпич пустотностью до 23%, нецелесообраз­но из-за сложности их конструкции и низкой прочно­сти сырца, получаемого на револьверных прессах с ма­лым временем прессования. Это отрицательно сказыва­ется на качестве кирпича. Более того, несмотря на снижение массы кирпича ниже 4,3 кг, по теплофизи­ческим показателям кирпич из-за высокой плотности, черепка (силикатного камня) равной 1950 кг/м³, явля­ется лишь условно теплоэффективным. Получение кирпича, отвечающего требованиям к теплоэффектив­ному, достигается при пустотности не менее 26-28%, что практически невозможно достичь на действующих заводах без их технического перевооружения .

ВНИИстром разработал специальный штамп СК-57А, позволяющий получить утолщенный трехпустот­ный силикатный кирпич массой ниже 4,3 кг, который является условно эффективным.

Отмечается, что внедрение штампов с пустотообразователями дает эффект, если на предприятиях од­новременно будут осуществлены следующие мероприя­тия по совершенствованию технологического процесса и оборудования:

применение известково-кремнеземистого вяжущего совместного помола с остатком на сите № 008 не более 15%. Соотношение между известью и кварцевым ком­понентом подбирается для каждого завода индивиду­ально и находится в пределах от 1:1,2 до 1:0,6,содер­жание вяжущего в смеси составляет 18-20%;

использование дозирующих устройств (весовых до­заторов типа СБ-71А и СБ-110), обеспечивающих ста­бильность состава силикатной смеси по СаО, а также ее влажность в пределах + 0,5%;

надлежащее перемешивание силикатной смеси в двухвальных быстроходных смесителях типа СМС-95, а при наличии глинистых включений в песке – стерж­невых смесителей СК-08 или СК-58;

регулярная замена футеровочных пластин пресс- форм, применение износостойких рубашек пустотооб- разователей (чугун ИЧХШ12);

содержание пресса в технически исправном состоя­нии, обеспечение его работы в мягком режиме при максимальном потреблении тока 70-80 А и количестве циклов, равном 2,8 в мин;

tehnoinfos.ru

Производство силикатного кирпича

Кирпич – это искусственно созданный камень, имеющий правильную прямоугольную форму. Кирпич чаще всего используют как один из видов строительного материала. Кирпич производят из разнообразных минеральных материалов, которые могут обладать свойствами камня, то есть прочностью, износоустойчивостью, водостойкостью, морозостойкостью, теплоустойчивостью, устойчивостью к механическим и техническим повреждениям. Всего в мире на сегодняшний день существует три различных вида кирпича: керамический, кирпич из обожженной глины, силикатный кирпич. Силикатный кирпич состоит из таких материалов как песок, известь.

Оборудование для производства силикатного кирпича

Чтобы создать производства силикатного кирпича нужно обязательно специфическое оборудование, как и для любого производства. Оборудование для производства силикатного кирпича – этобункер для песка, бункер различных вяжущих компонентов, дозатор для песка, дозатор специально для вяжущих компонентов, силос реактор, возможно стержневой смеситель, также обязательно понадобиться автомат кладчик и автоклав, необходимо купить передаточную тележку загрузки вагонеток, также передаточную тележку порожних вагонеток, разнообразные транспортеры. И это далеко не полный список необходимого оборудования. При наличии хотя бы таких мощностей, можно производить силикатного кирпича около двадцати миллионов тонн в год.

Также необходимо, не только само оборудование, но и квалифицированный персонал, и специалисты, которые разбираются в производстве силикатного кирпича.

Помимо квалифицированных рабочих и водителей, также нельзя на производстве обойтись без бухгалтера, хотя бы одного менеджера по продажам, одного кладовщика и одной уборщицы.

Производство силикатного кирпича довольно дорогостоящий процесс, но при этом он очень окупаемый, так как силикатный кирпич самый распространенный и актуальный строительный элемент уже более 150 лет.

Технология производства силикатного кирпича

Силикатный кирпич считается самым экологически чистым и безопасным для строительства и для окружающей среды расходным материалом. Составом силикатного кирпича чаще всего являются известь, песок и вода. Такой кирпич чаще всего используется именно в развитых странах, поскольку его характеристики и технические данные, такие как прочность, точность геометрических размеров, эстетический, и дизайнерский внешний вид, простота и легкость использования, очень подходит потребительскому спросу, и удовлетворяет все потребности в строительстве. В развитых и развивающихся странах это самый дешевый и доступный строительный материал на рынке подобных продуктов. Силикатный кирпич используют в строительстве для любых видов построек, так как он имеет необходимые технические и механические параметры, а также самый доступный материал. Его используют как для строительства различных несущих стен, а также не несущих, облицовки здания, к примеру, построенных из ракушника, для всевозможных реконструкций. Силикатный кирпич получил такое распространенное применение еще с 19ого века, с конца 1880 годов, и по сей день считается самым прочным и самым долговечным материалом. Применение силикатного кирпича можно встретить очень часто в повседневной жизни.

Технология производства силикатного кирпича совершенно разная по сравнению с производством простого керамического кирпича, единственная их схожесть только лишь внешняя, а именно прямоугольная, четкая географическая форма, и еще одно небольшое сходство это возможность применения в строительстве.

Производство силикатного кирпича происходит двумя непосредственными способами. Это барабанный способ изготовления и силосный способ изготовления. Отличаются эти два способа только лишь процессом приготовления и производства известково-песчаной смеси.

Барабанный способ предполагает поступление песка и тонкомолотой негашеной извести в отдельные, различные бункера которые располагаются над гасильным барабаном. Далее песок, дозируемый именно по такой характеристике как по объему, а известь обязательно дозируется всегда по своей массе, также далее периодически они загружаются из бункеров в располагающийся под ними гасильный барабан. Данный гасильный барабан всегда герметически закрывается после загрузки, после чего в течение нескольких минут происходит качественное перемешивание и смешивание сухих сырьевых материалов применяющихся для производства силикатного кирпича. Дальнейший этап предусматривает последующее гашение извести, в момент гашения которой барабан должен вращаться без остановки. Полностью весь процесс гашения извести от начала и до конца длится около 40 минут.

Силосный способ представляет собой немного другой процесс. Изначально все массы сырья и материалов для изготовления силикатного кирпича перемешиваются в сухом виде, а после увлажняются в специальных камерах. Только после этого они направляются в силосы, где будет происходить процесс, направленный на гашение извести. Следует отметить, что понятие силос, никак не связано в процессе производства силикатного кирпича с силосом, который используется в сельском хозяйстве. Процесс гашения извести намного дольше, чем это происходит при гашении извести в барабане, но силосный метод дешевле.

1.3 Основы технологии производства силикатного кирпича

Производство силикатного кирпича отличается от производства керамического следующими технико-экономическими показателями:

— относительная простота технологического процесса производства;

— высокий уровень механизации и автоматизации производства;

— меньший расход энергоресурсов;

— длительность технологического процесса изготовления кирпича по сравнению с керамическим от 5 до 10 раз;

— себестоимость силикатного кирпича в 2 раза ниже по сравнению с керамическим.

Производство силикатного кирпича состоит из следующих технологических переделов:

1) складирование и подготовка сырьевых компонентов;

2) получение известково-кремнеземистого вяжущего (ИКВ);

3) приготовление силикатной смеси и гашение извести в ней;

4) формование кирпича-сырца;

5) автоклавная обработка кирпича;

6) упаковка и складирование готовой продукции.

Кварцевый песок складируется на складах бункерного типа. Запас песка должен обеспечивать бесперебойную работу предприятия в течение 2 часов.

Подготовка песка заключается в оттаивании мерзлых песков в зимний период и выделении посторонних включений в виде крупных кусков щебня и гальки. Для снижения пористости смеси желательно производить шихтовку песка, используя пески различной крупности. Шихтовка песка осуществляется в приемных отделениях (складах), оборудованных бункерами, ленточными питателями и смесителями.

Подготовка комовой извести заключается в дроблении ее кусков, причем куски размером менее 80 мм подвергают одностадийному дроблению в молотковых дробилках. Куски крупнее 80 мм дробятся в две стадии: в щековых, а затем в молотковых дробилках. После этого известь дозируется в мельнице для совместного помола.

Для получения ИКВ перед помолом извести и песка их смешивают в определенном соотношении в лопастной мельнице, затем смесь выдерживают в расходных бункерах перед мельницей.

Негашеная дробленая известь и песок карьерной влажности 5 – 7 % смешиваются в соотношении ИКВ =И:П =1:1 – 2:1. Часть влаги, находящейся в песке (примерно 50 %), расходуется на гашение извести, остальная влага испаряется за счет прохождения экзотермической реакции гидратации извести.

Не рекомендуется смешивать известь и песок одновременно с помолом в мельницах, так как испаряющаяся влага, как правило, конденсируется в рукавных фильтрах и выводит их из строя.

Затем смесь поступает на совместный сухой помол в шаровых мельницах непрерывного действия. Удельная поверхность ИКВ составляет 400 – 450 м 2 /кг.

Приготовление силикатной смеси включает дозирование ИКВ и оставшегося песка, смешивание их, увлажнение смеси до необходимой влажности и гашение извести в смеси.

ИКВ и песок дозируют по массе, предварительно расчетным путем установив их соотношение с учетом активности (5 – 8 %) и влажности смеси (4 – 8 %).

Первичное перемешивание смеси осуществляется в тихоходных или быстроходных двухвальных смесителях периодического или непрерывного действия. Смесители снабжены перфорированными трубками или специальными распылительными устройствами для подачи воды и острого насыщенного пара, необходимого для получения оптимальной влажности и улучшения качества силикатной смеси. После смешивания ИКВ и песка силикатную смесь из смесителей подают в гасильные аппараты для гашения извести.

Процесс гашения извести протекает по следующей химической реакции:

в результате которой выделяется примерно Q= 65 кДж/моль.

Гашение извести в смеси происходит в аппаратах периодического (гасильных барабанах) или непрерывного действия (в силосах-реакторах). В гасильных барабанах известь гасится в течение 50 – 60 мин и при повышенном давлении насыщенного пара – в течение 30 – 35 мин.

На предприятиях, как правило, используют силосы-реакторы, позволяющие производить гашение извести и одновременно ее усреднение за счет специальных перемешивающих лопастей, установленных в силосах-реакторах.

Кроме этого, силосы-реакторы являются бункерами промежуточного хранения, обеспечивающими постоянное поступление смеси в прессы.

Гашение извести в силосах-реакторах производится от 1 до 4 часов.

Интенсифицировать время гашения извести можно следующим образом. Например, можно гасить известь при повышенном давлении насыщенного пара p_из= 0,7 МПа и при повышении температуры до t= 130 –

150 ºС. Длительность гашения при этом составляет в среднем 30 мин. Также применяется способ повышения удельной поверхности ИКВ до 450 –

500 м 2 /кг. Можно также вводить в смесь хлористые соли.

После гашения производят повторное перемешивание смеси для более тщательного усреднения и разрушения агрегированных частиц извести (комочков).

Для гарантии полной гидратации извести при перемешивании в лопастных смесителях вводят дополнительно некоторое количество воды или острого пара для получения оптимальной влажности формовочной смеси.

В результате данной операции

— перераспределяется влага между зернами смеси;

— улучшается формуемость сырца и увеличивается его прочность;

— повышается прочность и морозостойкость кирпича.

Перемешивание происходит в лопастных или стержневых смесителях.

Формование кирпича-сырца осуществляется на гидравлических прессах.

Силикатная смесь засыпается в гнезда станины пресса с избытком. Например, для получения кирпича толщиной 88 мм в гнездо засыпается слой смеси толщиной 130 – 140 мм.

Одновременно прессуются два кирпича под давлением p_уд= 20 –

40 МПа с целью получения кирпича-сырца прочностью не менее 0,3 МПа.

На прочность оказывают влияние следующие факторы:

1) формовочное давление (с увеличением давления до 40 МПа коэффициент уплотнения сырца стремится к единице и прочность увеличивается на 35 – 50 %);

2) длительность прессования (положительно влияет на прочность сырца при более малых давлениях);

3) содержание в смеси тонкодисперсной составляющей (с увеличением удельной поверхности до 550 – 600 м 2 /кг получается сырец прочностью 0,5 – 0,6 МПа).

После прессования автоматом-укладчиком кирпич-сырец по 2 шт. снимается со стана пресса и укладывается на накопитель. Затем автомат-укладчик перекладывает кирпич-сырец на автоклавные вагонетки, которые передвигаются в автоматическом режиме по рельсам и через систему передаточных мостов заполняют автоклавы.

Автоклавная обработка – завершающий этап получения кирпича, в процессе которого формируются все основные свойства силикатного кирпича.

Применяются тупиковые и проходные автоклавы, выбор которых обуславливается технико-экономическими показателями, мощностью завода и принятой технологией. Запаривание кирпича происходит в среде насыщенного пара при температуре t= 174,5 – 200 ºС и избыточном давлении p_из= 0,8 –

1,2 МПа, а также при влажности 100 %.

Время запаривания устанавливается экспериментально непосредственно на предприятии с учетом требуемых свойств кирпича, объема наполнения вагонеток, способа укладки кирпича на вагонетки.

Роль пара высокого давления и температуры состоит в создании и сохранении в порах сырца жидкой фазы – влаги, при участии которой происходит растворение гидроксида кальция и песка и их химическое взаимодействие, приводящее к образованию и кристаллизации гидросиликатов кальция различной основности и в конечном итоге к образованию тоберморита, который формирует все необходимые строительно-эксплуатационные свойства кирпича.

Образование гидросиликатов кальция происходит по следующей реакции:

Процесс автоклавной обработки можно условно разделить на три периода.

1) Первый период начинается с момента впуска горячего пара до момента выравнивания температуры теплоносителя и самих изделий, давление сохраняется на уровне атмосферного до достижения t= 100 ºС.

Влажность сырца возрастает и происходит стадия пропаривания сырца. Этот период длится от 0,5 до 0,75 ч. В этот период начинается растворение Ca(OH)₂ и в небольшом количестве SiO₂ и их взаимодействие с образованием высокоосновных гидросиликатов кальция – C₂SiH₂ . которые придают кирпичу высокую морозостойкость (до 100 циклов), но низкую прочность (до 1 МПа).

2) Период изотермической выдержки при максимальной температуре и давлении с сохранением 100 %-ной влажности.

В первые 1,5 ч продолжается поступление конденсата от поверхностных слоев кирпича к центральной части кирпича. Концентрация свободной растворенной извести уменьшается, и продолжается более интенсивное растворение SiO₂ ; в результате химической реакции образуются низкоосновные гидросиликаты – CSiH. которые формируют высокую прочность (до 30 МПа), но низкую морозостойкость (до 10 циклов).

При дальнейшей выдержке образуются смешанные гидросиликаты кальция и в конечном итоге образовывается тоберморит C₅Si₆H₅ .

3) Охлаждение начинается с момента снижения температуры и давления, в результате чего происходит остывание кирпича до 100 ºС.

За счет разницы температур кирпича (100 ºС.) и окружающей среды (15 – 20 ºС.) происходит резкое испарение влаги из кирпича (до 10 – 12 %).

Существует несколько путей интенсификации автоклавной обработки.

1) Экономически выгодно проводить автоклавную обработку при t= 203 – 205 ºС. и при избыточном давлении p_из= 1,2 – 1,6 МПа. Такая обработка длится от 4 до 5 ч.

2) Введение в силикатную смесь и ИКВ более активных кремнеземистых компонентов (трепел, зола-унос, тонкомолотый керамический лом, керамический гравий и щебень).

3) Введение кристаллических «заправок» (от 1 до 3 %) – отходов силикатного производства.

Источники: http://www.kirpichi-i-bloki.ru/технология-производства-силикатного-кирпича, http://moybiznes.org/proizvodstvo-silikatnogo-kirpicha, http://www.studfiles.ru/preview/3896978/page:2/

kirpich-sbm.ru

Организация бизнеса

Предпочтительной организационной формой для этого бизнеса является ООО. Нужно помнить, что число сотрудников такого предприятия не должно превышать 50 человек. В противном случае потребуется переорганизация в АО.

Оборудование для производства силикатного кирпича

Стандартная технологическая линия мощностью порядка 20 млн. тонн кирпича в год предусматривает наличие:

• щепковой дробилки;
• вертикального транспортера (нория);
• шаровой мельницы;
• силос-реактора для гашения извести;
• песчаного силоса;
• винтового конвейера для транспортировки пылевидных материалов;
• дозатора сыпучих смесей;
• двухвалкового смесителя для перемешивания сырой массы;
• бункера для гашения извести;
• ленточного транспортера;
• бегунковой мельницы для помола сырья;
• моста, посредством которого сырой кирпич подается в печь;
• гидравлического пресса;
• автоклава.

Для выполнения погрузочно-разгрузочных работ рекомендуется приобрести достаточно мощную спецтехнику с автокраном и погрузчик вилочного типа.

Сырье

Базовое отличие производства силикатного кирпича от изготовления его красного аналога заключается в том, что в составе первого отсутствует глина. На 90-92% силикат состоит из высококачественного кварцевого песка. В качестве связующего компонента выступает известь (8-9%), под действием которой происходит ряд химических реакций. В результате структура материала приобретает высокую плотность и однородность. Немалую роль играет вода, использующаяся на всех стадиях производственного процесса.

Кроме основных ингредиентов, состав силикатного кирпича может содержать красящие щелочные пигменты и добавки для ускорения затвердевания. Однако наибольшей популярностью пользуется материал естественного – белого цвета.

Технология производства + видео как делают

Силикатный кирпич изготавливают по технологии автоклавного синтеза. Кварцевый песок и известь смешивают в соотношении 9:1, добавляют предусмотренные технологией добавки и прессуют, получая, таким образом, кирпичную заготовку заданной формы и размера. Затем блоки помещают в автоклав, где под действием водяного пара при температуре 170-200° С, и давлении 8-10 атмосфер изделия приобретают конечные свойства.

Современные автоклавы для производства силикатного кирпича выполняют в виде горизонтально ориентированной цилиндрической емкости из высокопрочной стали диаметром свыше 2 м и длиной 20-30 м. С торцов предусмотрены люки для загрузки и выгрузки продукции, а в нижней части проложены рельсы, по которым курсируют вагонетки с кирпичом.

Применение автоклавного способа позволяет получить силикат разной плотности и степени прочности без изменения состава сырьевых компонентов.

На выходе производится оценка качества полученного кирпича (ГОСТ 379-95). Согласно технологическим нормам, продукция должна обладать следующими характеристиками:

• предел прочности при сжатии — ≥15 МПА;
• средняя плотность — ≥ 1 840 кг/м³;
• морозостойкость – ≥ 25 циклов;
• водопоглощение — ≤ 13%.

Указанный выше способ описывает производство полнотелого силикатного кирпича. По похожей технологии с некоторыми дополнениями можно наладить производство пустотелого вида.

Производственные отходы

На стадиях дробления, перемешивания и дозирования выделяется большое количество высокодисперсной пыли с повышенным содержанием оксида кремния, что приводит к загрязнению окружающей среды. Этот аспект необходимо учитывать как при организации труда, так и при взаимодействии с проверяющими инстанциями.

Требования к зданию для размещения завода

Поскольку основным компонентом силикатного кирпича является кварцевый песок, для строительства производственных площадей рационально выбирать место неподалеку от месторождений сырья.

Для размещения полноценного кирпичного завода потребуется арендовать (от 100 тыс. руб./мес.) или приобрести (от 1 млн. руб.) отдельно стоящее здание в промзоне города либо в пределах транспортной доступности от него. Высота потолков сооружения должна составлять не менее 6 м. Внутри необходимо предусмотреть зоны для хранения сырья и готового продукта, размещения непосредственно производственной линии, а также помещения для сотрудников, включая санитарный узел.

Завод по изготовлению силикатного кирпича гораздо компактнее керамического производства, требует меньше трудовых и временных ресурсов, расходов на топливо и электрическую энергию. Перечисленное позволяет говорить о том, что себестоимость силикатного на 25-35% ниже, чем керамического кирпича при приблизительно одинаковом уровне потребления строительной отраслью.

Персонал

Наряду с рабочими (не менее 24 человек для организации работы в 2 смены), вам потребуется нанять технолога, минимум двух операторов для обслуживания производственной линии, двух водителей автокрана, бухгалтера, кладовщика и уборщика. Охрану объекта желательно доверить проверенной организации. Функции менеджера по продажам первое время владелец завода может взять на себя. Однако с развитием производства стоит подыскать на эту должность опытного специалиста.

Затраты на организацию производства

Наиболее рентабельным считается производство силикатного кирпича, ведущее разработку собственного месторождения кварцевого песка. Расходы на изыскательные работы, комплектацию автопарка, дорожное строительство, закупку вагонов и лесов составят около 20 млн. руб.

Непосредственно возведение производственного здания, установка оборудования, оформление разрешений и т. д. обойдутся порядка 120 млн. руб. Еще столько же составят оборотные средства.

Организация мини-завода

Организовать собственное производство силикатного кирпича можно, владея небольшим стартовым капиталом. В данном случае изготавливать продукцию можно по технологии гидропрессования, где в качестве сырья применяют отходы асбестовой, цементной, горнорудной и металлургической отраслей.

Для этого потребуется найти соответствующее нормативам помещение площадью не менее 400 м² и закупить следующее оборудование:

• бетоносмеситель;
• формовочная установка;
• дозатор для цемента;
• двухрукавная печь;
• питатель-дозатор;
• компрессионная установка;
• конвейеры;
• приемный и расходный бункеры;
• подъемники;
• дробилка.

Такой комплект обойдется порядка 10 млн. руб. при производственной мощности 4 млн. кирпичей в год. Срок окупаемости вложений составит около 2 лет при рентабельности на уровне 20%. Уменьшить стартовые расходы на организацию производства силикатного кирпича можно и путем покупки бывшего в употреблении оборудования. Однако, эксперты не рекомендуют этого делать, поскольку возможные простои и существенные затраты на ремонт, скорее всего, сделают ваш бизнес нерентабельным.

moybiznes.org