Экономические основы технологии производства керамзита

 

Министерство  образования и науки РФ

Федеральное государственное  бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Белгородский  государственный технологический  университет

им. В.Г. Шухова

Институт заочного обучения

Кафедра стратегического  управления

 

 

 

Курсовая работа

по дисциплине Экономические основы  технологического развития

на тему: «Экономические основы

технологии производства керамзита»

 

 

 

 

Выполнил:

студент группы ЭКз-11

Забелина Е.А

Руководитель:

к.т.н., доц. Никифорова Е.П

 

 

 

 

 

 

Белгород - 2012 г.

 

Содержание

 

Введение ……………………………………………………………………………. ..3

1.Основные сырьевые  материалы для производства керамзита  ……………..5

   1.1 Характеристики керамзита ………………………………………………. ……5   1.2 Состав сырьевой смеси ……………………………………………………...........9

   1.3 Контроль производства и качества продукции ...…………………….............14

2.Технология производства керамзита……………………………………….......18

   2.1 Основные способы производств керамзита……………………………...........18

   2.2 Производство керамзита пластическим способом…...………………….........22

  3. Виды керамзита и области его применения…………………………………44

      3.1 Назначение и области применения………………………………………….44

      3.2 Основные производители в Белгородской области………………………...45

Заключение……………………………………………………………………….…..47

Библиографический список………………………………………………………..48

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

       Вспучивание  глин при быстром обжиге в  определенных условиях является  их важнейшим физико-химическим  свойством. В результате вспучивания  получается легкий поризованный материал с мелкоячеистой структурой, обладающей малой плотностью при значительной прочности и высокими теплозащитными свойствами.

      В отличие  от плотных, пористых и пустотелых  керамических материалов и изделий,  вырабатываемых из глин, вспученный  при обжиге глинистых пород  материал ячеистого строения  называют керамзитом. Это название  подчеркивает родство керамзита  с керамикой и стеклом. Оно  учитывает не переменные признаки (метод производства и область  применения), а постоянно действующие  факторы (природу исходного сырья,  физико-химический процесс образования   и  свойства    продукта).

    Длительный опыт освоения керамзита показал, что методы его получения, а также области использования его технических свойств могут быть самыми разнообразными. С развитием науки и техники они непрерывно со-вершенствуются и расширяются. Так, если в период зарождения промышленности керамзита вспучивание глин происходило в горнах периодического действия и туннельных печах, а затем в одноцилиндрических вращающихся печах и на решетках с принудительным прососом воздуха, то в настоящее время предложены методы вспучивания: в двухбарабанных печах, в кипящем слое, в кольцевых, шахтных печах.

      В то же время бесспорно, что, несмотря на разнообразие методов производства и оборудования для вспучивания глинистых пород, физико-химическая природа образования керамзита остается в такой же степени неизменной. Это и позволило отнести керамзит к классу материалов, имеющих ярко выраженные индивидуальные физико-химическую и техническую характеристики.

     В последние десятилетия в производство керамзитового гравия наряду с классическими легкоплавкими глинистыми породами вовлекаются различные отходы углеобогащения, золы и шлаки тепловых электростанций, а также трепела, диатомиты и т. п. Производство искусственных пористых заполнителей на их основе осуществляется по технологии керамзита, свойства получаемых заполнителей оцениваются по общему стандарту. Так, ГОСТ 9759—83 распространяется на керамзитовый гравий и песок, представляющие собой искусственный пористый материал, получаемый вспучиванием при обжиге подготовленных гранул (зерен) из силикатных пород (глин, суглинков, различных сланцев, трепела, диатомита, опок) и промышленных отходов — зол и шлаков тепловых электростанций, отходов углеобогащения, а также на песок, получаемый дроблением керамзитового гравия и применяемых в качестве заполнителей при изготовлении теплоизоляционного и конструктивного (в том числе конструкционно-теплоизоляционного) легких бетонов.

       Цель: целью рассмотрения курсовой   работы является  экономические основы технологии производства керамзита.

       Задачи:

• изучить сырьевые  материалы для производства керамзита
• рассмотреть  технологии производства
• раскрыть один из способов производства
• рассмотреть виды и области применения керамзита

 

 

 

 

 

 

 

 

1.Основные сырьевые  материалы  для производства  керамзита

1.1Характеристики  керамзита

     Гравий и щебень изготовляют следующих основных фракций:

•от 5 до 10;

•от 10 до 20;

•от 20 до 40 мм.

     По согласованию изготовителя с потребителем допускается изготовление песчано-щебеночной смеси с наибольшей крупностью зерен до 10 мм.

В гравии и щебне фракции  от 2,5 до 10 мм и смеси фракций от 5 до 20 мм содержание зерен размером от 5 до 10 мм должно быть от 25 до 50% по массе.

Зерновой состав песка  должен соответствовать указанному в табл. 1.1  

                         Таблица1.1

Зерновой состав песка 

Размер отверстия контрольного сита, мм	Полный остаток на контрольном  сите, по объему, для групп песка
	1	2	3
5	0-10	0-10	Не нумеруется
1,25	20-60	30-50	-
0,315	45-80	65-90	-
0,16	70-90	90-100	-
Проход через сито 0,16	10-30	0-10	-

                                                                               

    В песчано-щебеночной смеси крупностью зерен до 10 мм содержание щебня фракции от 5 до 10 мм должно быть не более 50% по объему.

В зависимости от насыпной плотности гравий, щебень и песок  подразделяют на марки, приведенные  в табл. 1.2.

           

 

 

 

 

 

 

            Таблица1. 2

Марки гравия, щебня, песка

Марка по насыпной плотности	Насыпная плотность, кг/куб.м
250	До 250 включительно
300	Св.250 до 300
350	300-350
400	350-400
450	400-450
500	450-500
600	500-600
700	600-700
800	700-800
900	800-900
1000	900-1000
1100	1000-1100

 

     Предельные значения марок по насыпной плотности для различных видов пористых гравия, щебня и песка должны соответствовать приведенным в табл. 1.3. При этом фактическая марка по насыпной плотности не должна превышать максимального значения, а минимальные значения приведены в качестве справочных.

                                                    Таблица 1.3

Марка по насыпной плотности

 

Наименование материала	Марки материала  по насыщенной      формуле
	минимальная	максимальная
Гравий и щебень              керамзитовый	250	600
Гравий шунгизитовый	400	700
Гравий аглопористый	500	900
Щебень аглопористый	400	900
Щебень шлакопемзовый	400	800
Песок керамзитовый и шунгизитовый	500	1000
Песок аглопористый	600	1100
Песок шлакопемзовый	700	1000

 

 

         Примечание. Допускается по согласованию изготовителя с потребителем для приготовления конструкционных легких бетонов классов В20 и выше изготовление керамзитового гравия и щебня марок 700 и 800.

В зависимости от прочности, определяемой испытанием в цилиндре, гравий и щебень подразделяют на марки  по прочности.  

       Примечание. Соотношение между маркой заполнителя по прочности и прочностью при сдавливании в цилиндре допускается уточнять на основании испытания в бетоне по ГОСТ 9758.

Марки по прочности гравия и щебня в зависимости от марок  по насыпной плотности должны соответствовать  требованиям табл.1. 4.

                                Таблица1. 4

Марки по прочности

Марка по плотности	Прочность при сдавливании  в цилиндре, Мпа
	Керамзитового и шунгизитового гравия	керамзитового щебня	аглопористового		шлакопемзового
			гравия	щебня
П15	до 0,5			до 0,3	до 0,2
П25	св.0,5 до 0,7			св.0,3до0,4	св.0,2до0,3
П35	0,7-1,0	св.0,5до 0,6		04-0,5	0,3-0,4
П50	1,0-1,5	0,6-0,8	св.7,0до1,0	0,5-0,6	0,4-0,5
П75	1,5-2,0	0,8-1,2	1,0-1,2	0,6-0,7	0,5-0,6
П100	2,0-2,5	1,2-1,6	1,2-1,5	0,7-0,8	0,6-0,8
П125	2,5-3,3	1,6-2,0	1,5-1,7	0,8-0,9	0,8-1,1
П150	3,3-4,5	2,0-3,0	1,7-2,0	0,9-1,0	1,1-1,4
П200	4,5-5,5	3,0-4,0	2,0-2,5	1,0-1,2	1,4-1,8
П250	5,5-6,5	4,0-5,0	2,5-3,0	1,2-1,4	1,8-2,2
П300	6,5-8,0	5,0-6,0	3,0-3,5	1,4-1,6	2,2-2,7
П350	8,0-10,0	6,0-7,0	3,5	1,6	2,7
П400	10	7,0-8,0

 

        Примечание. Для теплоизоляционных засыпок допускается выпускать гравий и щебень с маркой по прочности ниже, чем указано в таблице, но не менее марки П15.

Между водопоглощением и прочностью зерен в ряде случаев существует тесная корреляционная связь. Чем больше водопоглощение, тем ниже прочность пористых заполнителей. В этом проявляется дефектность структуры ма¬териала. Например, для керамзитового гра¬вия коэффициент корреля¬ции составляет 0,46. Эта связь выявляется более отчетливо, чем связь прочности и объем¬ной массы керамзита (коэффициент корреля¬ции 0,29).

      Гравий и щебень должны быть морозостойкими и обеспечивать требуемую марку легкого бетона по морозостойкости. Потеря массы после 15 циклов попеременного замораживания и оттаивания не должна превышать 8%.

В гравии, щебне и песке, применяемых в качестве заполнителей для армированных бетонов, содержание водорастворимых сернистых и  сернокислых соединений в пересчете  на SO(3) не должно превышать 1% по массе.

Потеря массы при кипячении  должна быть, %, не более:

5 - для керамзитового гравия  и щебня; 

4 - для шунгизитового гравия.

Содержание слабообожженных  зерен должно быть, % по массе, не более:

5 - для аглопоритовых гравия и щебня;

3 - для керамзитового песка,  полученного в печах кипящего  слоя.

    Гравий, щебень и песок, предназначенные для приготовления теплоизоляционных и конструкционно-теплоизоляционных легких бетонов, должны подвергаться периодическим испытаниям на теплопроводность.

    В зависимости от технологии изготовления и свойств сырья, показатель теплопроводности может быть разным, но в среднем он составляет 0,07 - 0,16 Вт/м   oС, где соответственно меньшее значение соответствует марке по плотности М250. (Здесь следует отметить что марка М250 является редкой и изготавливается часто под заказ. Обычная плотность материала это М350 - М600 соответственно тогда К 0,1-0,14).

 

1.2.Состав сырьевой  смеси

     При оценке глинистого сырья, применяемого для производства керамзита, удобно пользоваться классификацией в зависимости от технологических приемов его переработки. Соответственно этому сырье разделяется на 3 вида.

    Рыхлое глинистое сырье характеризуется очень слабой связью между минеральными частицами, допускающей немедленное намокание его при увлажнении. Для получения мелкокускового уплотненного сырца, подлежащего вспучиванию в печи, такое сырье обрабатывают пластическим способом. Камневидное глинистое сырье характеризуется очень прочной связью между минеральными частицами, не допускающей его намокания и размягчения при длительном увлажнении. Превратить его в мелкокусковой сырец можно только способом механического дробления.