Экономические основы технологии производства керамзита

На основе проведенных  исследований осуществляется отработка  технологических и электрических  параметров установок полигонного  и стационарного типов.

Производство  керамзита по ступенчатому способу  в кольцевой печи с вращающимся  подом

Отмечая известные, серьезные  недостатки распространенных однобарабанных вращающихся печей для производства керамзита: нестабильность выпуска заполнителя по прочности и плотности; сложность обжига слабовспучивающихся с малым интервалом вспучивания глин; невозможность создания в них требуемого ступенчатого режима термообработки гранул на керамзит;

большой унос мелочи и т. д.,—Р. Б. Оганесян, Н. А.Тетруашвили и В. А. Мещеряков предложили использовать для этих целей модернизированную кольцевую печь с вращающимся подом, широко распространенную в металлургической промышленности2.

В общем виде технологическая  схема производства керамзита на указанной линии предусматривает  формовку сырцовых гранул на ленточном  кирпичеделательном прессе, сушку в  сушильном барабане с окаткой в нем гранул, подогрев полуфабриката в слоевом подогревателе примерно до 200—250° С с последующим вспучиванием гранул в кольцевой печи на непрерывно вращающемся поде при однослойной его загрузке, охлаждение, сортировку и складирование заполнителя.

Обжиговый агрегат технологической  линии включает слоевой подогреватель, кольцевую обжиговую печь и холодильник-аэрожелоб.

Кольцевая печь (рис. 7) состоит  из стационарных стен толщиной 750 мм и  свода с теплоизоляционной засыпкой—700 мм, вращающегося пода (включая металлическую  платформу, футеровку толщиной 500 мм, кольцевой рольганг), гидрозатвора. Средний диаметр кольцевой печи 11,25, ширина 2,4, высота от поверхности  пода до замка свода 0,81 м. Длина зоны обжига (от узла загрузки до узла выгрузки керамзита) 28 м, в том числе зоны расположения горелок—19 м.

                   

Рис.7 Схема кольцевой  печи для обжига керамзита

1. — труба дымовая; 2 —  кладка печи; 3 — газооборудование; 4 — футеровка кольцевого пода; 5—выгружатель; 6—подготовитель слоевой; 7 — вентиляционная установка слоевого подготовителя; 8 — автоматика; 9 — установка дымовых вентиляторов и рекуператора; 10—под кольцевой с приводом; 11 — каркас печи.

Кольцевой канал заканчивается  дымоотборной шахтой, из которой дымовые газы по борову подаются в слоевой подогреватель и далее дымососом направляются в трубу. Часть дымовых газов поступает в сушильный барабан.

На участках газопровода  предусмотрены поворотные заслонки для автоматического регулирования  расхода природного газа. Керамзит с поверхности футеровки пода удаляется выгружателем. Частота вращения пода печи изменяется плавно в широких пределах с помощью регулируемого асинхронного электропривода. Контроль и управление процессом обжига, управление работой оборудования печи осуществляется со щита КИП.Нельзя не отметить, что значительное число зерен, обжигаемых в монослое, имеет приплюснутую, а не округлую или гравелистую форму, что противоречит требованиям к размеру и форме легких заполнителей бетона. Авторы все еще продолжают сравнивать расход топлива с однобарабанными вращающимися печами. Между тем расход топлива на обжиг следует сравнивать не с однобарабанными, а двухбарабанными печами или им подобными, где к настоящему времени расход теплоты не превышает 2500—3360 кДж/кг, или в 2—3 раза меньше, чем в однобарабанных.

3.Виды керамзита и области его применения

3.1 Назначение и области применения

Керамзит представляет собой легкий пористый материал ячеистого строения в виде гравия, реже в виде щебня, получаемый при обжиге легкоплавких глинистых пород, способных всучиваться при быстром нагревании их до температуры 1050 – 1300 С в течение 25–45 мин. Качество керамзитового гравия характеризуется размером его зерен, объемным весом и прочностью. В зависимости от размера зерен керамзитовый гравий делят на следующие фракции: 5 – 10, 10 – 20 и 20 – 40 мм, зерна менее 5 мм относят к керамзитовому песку. В зависимости от объемного насыпного веса (в кг/м3) гравий делят на марки от 150 до 800. Водопоглощение керамзитового гравия 8–20 %.

Керамзит применяют в качестве пористого заполнителя для легких бетонов, а также в качестве теплоизоляционного материала в виде засыпок. 

Керамзит можно также применять в виде теплоизоляционной засыпки в случаях, когда допустимо ее  оседание.

Так как керамзит в настоящее время изготовляют только путем обжига во вращающихся барабанных печах, он имеет более или менее окатанную форму.

От других известных искусственных пористых заполнителей керамзит отличается главным образом своим ячеистым строением и наличием внешней спекшейся оболочки. Особенностью этого строения является наличие замкнутых пустот, которые являются ячейками с целыми и тонкими стенками. Ввиду этого керамзит отличается малым объемным весом при значительно более высокой прочности, чем другие пористые заполнители.

Благодаря замкнутости пустот и спекшейся наружной оболочке керамзит обладает небольшим водопоглощением, высокой морозостойкостью и низкой паропроницаемостью.

Малый объемный вес при наличии мелкоячеистого строения тонких стенок обусловливает высокие теплозащитные свойства керамзита, а следовательно, и высокую эффективность его применения в ограждающих конструкциях промышленных, жилых и общественных зданий.

Область применения керамзита 

1. Теплоизоляция кровли скатного типа.
2. Теплоизоляция и звукоизоляция полов и перекрытий.
3. Теплоизоляция и создание уклона плоских крыш, газонов на террасах.
4. Производство сверхлёгкого бетона и лёгких керамзитобетонных блоков.
5. Теплоизоляция и уменьшение глубины закладки фундаментов.
6. Теплоизоляция грунта.
7. Теплоизоляция и дренаж в земляных насыпях дорог, прокладываемых в водонасыщенных грунтах.
8. Гидропоника, создание оптимального микроклимата для корневой системы растений.

3.2Основные производители данного вида продукта в   Белгородской области.

ОАО «Стойленский ГОК»

О компании

       Стойленский горно-обогатительный комбинат (СГОК) — одно из ведущих предприятий России по объему производства сырья для черной металлургии. Образован в 1961 году в городе Старый Оскол Белгородской области. Занимается разработкой Стойленского месторождения КМА. Месторождение расположено в центральной части северо-восточной полосы Курской магнитной аномалии. Основная продукция комбината — железорудный концентрат и железная агломерационная руда. Утвержденные балансовые запасы в контуре карьера составляют: богатая железная руда — 26,6 млн. тонн; железистые кварциты — 1,4 млрд. тонн.  Сегодня глубина карьера СГОКа достигает 335 м. Рыхлые породы отрабатываются экскаваторами цикличного действия и роторным комплексом. Скальная вскрыша, богатая руда и железистые кварциты добываются экскаваторами цикличного действия с предварительным рыхлением взрывным способом. Транспортировка горной массы из карьера осуществляется автомобильным, железнодорожным и конвейерным транспортом.

     По объему производства товарной руды Стойленский ГОК является одним из ведущих производителей железорудного сырья: на его долю приходится 12 % производства товарной руды по России.

Основное производство

     Стойленское месторождение разрабатывается открытым способом, вскрыто группой траншей. Система разработки — с внешним отвалообразованием. Рыхлые отложения разрабатываются роторным комплексом и экскаваторами цикличного действия, скальная вскрыша, богатая руда и железистые кварциты добываются экскаваторами цикличного действия с предварительным рыхлением буровзрывным способом. Вывозка горной массы из карьера осуществляется автомобильным, железнодорожным и конвейерным транспортом.     Технологическая схема переработки богатых руд включает три стадии дробления и грохочения с выделением агломерационной руды, а обогащение железистых кварцитов (магнетитовых) — три стадии дробления с замкнутым циклом в последней стадии, трехстадиальное измельчение, магнитную сепарацию, дешламацию, обезвоживание концентрата на вакуум-фильтрах. Гидротранспорт хвостов обогащения — напорно-самотечный. Используется оборотное водоснабжение.

Сопутствующее производство

     Важным направлением сегодняшней работы СГОКа стало комплексное использование минеральных ресурсов и отходов основного производства. В результате комбинат из поставщика металлургического сырья превратился в многопрофильную отраслевую структуру: успешно работает технологическая линия по производству щебня, в июне 2003 года вступила в строй вторая технологическая линия по производству керамзитового гравия.

Заключение

      В строительной отрасли широко применятся керамзит, как более экономичный материал, обладающий положительными свойствами. В зависимости от физико-механических свойств исходного сырья рекомендуются сухой, пластический, шликерный или порошковый способы производства керамзита.

    Сухой способ применяют при использовании сланцев, шунгитсодержащих пород, аргиллитов и других, однородных по составу крупноструктурных камнеподобных пород, подвергающихся при карьерной влажности дроблению и рассеву.

    Пластический способ подготовки сырья и приготовления полуфабриката применяют при использовании увлажненных пластичных и рыхлых глинистых пород однородного и неоднородного состава. В России и за рубежом этот способ является основным.

    Технология глинозольного или шликерного керамзита основана на применении отходов теплоцентралей. Золу ТЭС при производстве глинозольного керамзита используют в качестве добавки, вводимой в глину, и в качестве компонента сырьевой смеси. В качестве добавки, снижающей насыпную плотность керамзита, используют в первую очередь золы с содержанием оксидов железа 12–20%, оксидов алюминия 20–35%, при этом удельная поверхность золы должна находиться в пределах 1000–3000 см2/г. Если же зола служит компонентом сырьевой смеси, то содержание отдельных оксидов может изменяться, в более широких пределах.

    Таким образом, производство керамзита основано на применении дробленых твердых пород путем их тепловой обработки, смешивания и спекания.

 

 

 

 

 

 

Библиографический список

 

1. Глуховский В.Д., Рунова Р.Ф. и др. Основы технологии отделочных, тепло- и гидроизоляционных материалов, Киев, «Вища школа», 1986.

2. Горлов Ю.П. Технология теплоизоляционных и акустических материалов и изделий, Москва, «Высшая школа», 1989.

3. Горяйнов К.Э. Технология теплоизоляционных материалов и изделий, Москва, Стройиздат, 1982.

4. Майзель И.Л., Сандлер В.Г. Технология теплоизоляционных материалов, Москва, «Высшая школа», 1988.

5. Онацкий С.П. Производство керамзита, Москва, Стройиздат,1987.

6. Цителаури Г.И. Проектирование предприятий сборного железобетона, Москва, «Высшая школа», 1986.

7. turboreferat.ru

8. difinfo.ru

9.     Воробьёв В.А. Строительные материалы. – М., 1979

10.   Павленко В.И., Тушева И.С. Радиационный мониторинг производства извести и силикатного кирпича/ Строительные материалы, №4 – М., 2001.