Барабанный способ производства силикатного кирпича

Силикатный (по составу сырья — известково-песчаный) кирпич изготовляется из смеси кварцевого песка с гашеной известью прессованием под большим давлением. Затем отформованный кирпич отвердевает в автоклаве под действием водяного пара высокого давления. В результате реакции между известью и песком образуется гидросиликат кальция, почему кирпич и назван силикатным

Способы производства кирпича

Известково-песчаные растворы применяют в качестве строительного материала уже с древних времен. Такие растворы дают в первые месяцы незначительную прочность —2—10 кг/см2 и в обычных условиях твердеют медленно, даже в тонких слоях. Поэтому известково-песчаные растворы не могли служить материалом для стен многоэтажных зданий.

В 1880 г. немецким ученым Михаэлисом был открыт способ изготовления кирпича высокой прочности из прессованного жесткого известково-песчаного раствора. Этот раствор твердеет под действием водяного пара при высокой температуре и давлении.

В настоящее время среди материалов для кладки стен силикатный кирпич занимает второе место после обыкновенного глиняного кирпича.
Размеры силикатного кирпича те же, что и глиняного. Цвет светлосерый, но вводя в состав кирпича минеральные пигменты (сухие краски), можно получить облицовочный силикатный кирич различного цвета.

Процесс производства этого кирпича в принципе такой же, как и силикатного, но сырец получается более прочным, повышается также прочность и водостойкость кирпича. Одновременно расширяется сырьевая база для изготовления кирпича.

Завод силикатного кирпича

Схема производства силикатного кирпича : 1— дробилка; 2 — шаровая мельница; 3 — воздушный сепаратор; 4 —дозирующий аппарат; 5 —смесительный шнек; 6 — силос; 7 — бегуны; 8 — пресс; 9 — гасильный барабан; 10 — запарочный автоклав

Сырье, применяемое для производства силикатного кирпича, дешево и широко распространено. Это кварцевый песок (90— 92%; от веса сухой смеси), известь [8—5% в расчете на СаО или 10—8%1 Са(ОН)2] и вода для гашения извести и придания известково-песчаному раствору требуемой для прессования кирпича влажности (около 7%).

Чтобы уменьшить объемный вес, а следовательно, и теплопроводность кирпича, часть песка можно заменить шлаком, золой и т. п.
Песок должен состоять из зерен разных размеров для уменьшения объема пустот, подлежащих заполнению известью (хотя вообще пустоты заполняются не полностью). Желательно, чтобы зерна имели остроугольную форму и шероховатую поверхность, при которой улучшается сцепление их с известью. Так как реакция извести с кварцевым песком происходит по поверхности зерен песка, то в нем должно содержаться достаточно мелких зерен, имеющих большую поверхность. Полезно введение части молотого песка, что повышает прочность кирпича.

Производство силикатного кирпича состоит из следующих процессов:

добычи песка в карьере; обычно она производится одноковшовым экскаватором;
подготовки извести (дробление и помол); помол ускоряет гашение извести и позволяет использовать ее полностью;
гашения извести в смеси с песком (в силосах или барабанах);
дополнительного перемешивания массы;
формования кирпича путем прессования;
пропаривания его в автоклавах под давлением, необходимого для затвердевания кирпича.

Гашение извести в смеси с песком осуществляется в железо бетонных силосах (резервуарах) или, что гораздо быстрее и полнее, во вращающихся барабанах.
Негашеная известь, поступающая из известеобжигательной печи, дробится в дробилке, затем размалывается в шаровой (трубной) мельнице, после чего поступает в бункер. Далее песок и известь проходят дозирующие автоматические аппараты и попадают в мешалку, где увлажняются.

При силосном способе производства влажная смесь загружается в силосы: там она вылеживается до полного гашения извести (от 8 до 10 час, а при подогреве известково-песчаной смеси паром этот срок сокращается до 2—4 час). При барабанном способе смесь поступает в герметические стальные барабаны-гидраторы , вращающиеся вокруг горизонтальной оси. В эти барабаны подают пар под давлением до 5 am. Под действием пара и интенсивного перемешивания гашение протекает быстро (30— 50 мин.).

После гашения смесь желательно еще раз перемешать в мешалке или в бегунах, увлажнив водой.способ подготовки известково-песчаной смеси, называемый дезинтеграторным. Он заключается в следующем: дробленая известь-кипелка гасится в барабане, затем смешивается с песком и измельчается в дезинтеграторе. Здесь происходит энергичное перемешивание, разбиваются комки извести и глинистые включения. Благодаря этому быстрее и полнее протекает реакция между известью и песком при пропаривании.

Дезинтеграторный способ производства кирпича позволяет экономить до 30% извести и повышает прочность силикатного кирпича.
Подготовленная тем или иным способом известково-песчаная смесь с влажностью около 7% поступает на прессы для формования кирпича. Прессованием под давлением до 150—200 кг/см2 кирпичу придают правильную форму и необходимую плотность.

После прессования кирпич (сырец) получают еще не затвердевшим, хотя его и можно брать руками. Чтобы он затвердел, его пропаривают под давлением в автоклавах (стальных барабанах) диаметром около 2 м, длиной до 20 м, герметически закрывающихся с торцов крышками. В автоклавы медленно пускают насыщенный пар под давлением около 8 ати. Кирпич пропаривается в течение 5—8 час, после чего пар перепускают в другой автоклав.

Для ускорения твердения кирпича в автоклаве в состав сырьевой смеси вводят небольшую добавку сульфата натрия.
В производстве силикатного кирпича почти все процессы механизированы, поэтому силикатный завод обслуживается значительно меньшим числом рабочих, чем завод глиняного кирпича. Заводы силикатного кирпича, несмотря на большую производительность (50—300 млн. шт. в год), занимают небольшую территорию. Изготовляют силикатный кирпич во много раз быстрее, чем глиняный; силикатный С не более одних суток, а глиняный свыше 5 суток.

Производство и получение силикатных изделий и карбонизированных камней

Из известково-песчаных растворов помимо силикатного кирпича можно изготовлять различные изделия, например: камни и даже крупные блоки для стен, плиты для перекрытий, плиты для облицовки зданий, ступени и т. п.

Силикатные изделия

Чтобы придать силикатным изделиям необходимую прочность, их нужно формовать из растворов жесткой или малопластичной консистенции, сильно уплотняя прессованием, трамбованием., вибрированием, центрифугированием и т. п., а затем пропаривать в автоклаве при температуре около 175° и давлении пара 8 ати. Плиты и другие изделия, которые будут работать под нагрузкой на изгиб, армируют в растянутой зоне стальной проволокой, желательно предварительно напряженной.

Силикатные изделия с повышенной прочностью

Для получения силикатных изделий с повышенной прочностью и морозостойкостью часть песка размалывают, увеличивая его поверхность, чем усиливается взаимодействие песка с известью. Для этих же целей добавляют цемент, применяя, например, раствор 330 состава 1:1:6 (известь : цемент : песок) для изготовления фасадных облицовочных плит.

Используя светлый (почти белый) кварцевый песок и известь, можно получить силикатные изделия светлых оттенков, а добавляя к смеси минеральные пигменты (сухие краски), и окрашенные изделия.
При дезинтеграторном способе подготовки известково-песчаной смеси, а также при тонком помоле песка можно получать силикатные материалы с прочностью при сжатии до 1000 кг/см2 и благодаря этому изготовлять высококачественные силикатные трубы, черепицу, облицовочные плиты, плитки для полов и т. п.

Смешивая известково-песчаные растворы с пеной, получают пеносиликат, который после пропаривания: в автоклаве отвердевает и приобретает достаточную прочность при сравнительно небольшом объемном весе.

Карбонизированные камни

Способ изготовления стеновых камней, назван карбонизированным. Их изготовляют из известково-песчано-шлаковой смеси (с небольшой добавкой гипса), формуют на таких же станках, как и шлакобетонные камни, подсушивают (за счет тепла, выделяемого молотой известью» кипелкой при ее гашении в камнях) до оптимальной влажности и подвергают искусственной карбонизации углекислым газом, отходящим из известково-обжигательных печей.

Этот способ выгоден, так как не требует автоклавов и затраты цемента. Принцип карбонизации известково-песчаных материалов был впервые предложен академиком А. А. Байковым, а применен по предложению канд. техн. наук К. С. Зацепина для производства стеновых и перегородочных камней на нескольких заводах. При дальнейшем повышении прочности и морозостойкости карбонизированные камни смогут получить более широкое применение. Разработан также легкий термоизоляционный материал — пенокарбонат, аналогичный пеносиликату, но изготовленный с применением карбонизации.

Источник

Производство силикатного кирпича – технология, оборудование, стоимость

Производство силикатного кирпича — это прекрасный высокодоходный бизнес, который, обладая необходимыми компетенциями, можно с одинаковой лёгкостью организовать как в производственном цеху, так и в собственном гараже на приусадебном участке. Разница будет лишь в объёмах производства, трудозатратах на единицу продукции, да цене необходимого оборудования.

Современный силикатный кирпич представляет из себя уплотнённый безобжеговый автоклавный вяжущий материал, обычно высушенный при средних температурах и спрессованный в соответствующую техническому регламенту форму (обычно это прямоугольник, но в последнее время набирают популярности формы с креплением по типу «Пазл» рис. 1, а также увеличенный макет кирпичика «Лего» рис.2).

Благодаря активному развитию современной промышленности, даже в домашних условиях, у Вас появилась возможность собрать полностью автономную линию производства, для обслуживания которой понадобится всего лишь один человек. Его главная функция будет заключаться в подаче сырья и выгрузки готового продукта. При этом работник будет обязан следить за общим ходом процесса, и аварийно выключить оборудование при возникновении технической поломки, сбоя, пожара и пр. внештатных ситуаций.

Необходимое сырье и рецептуры

Силикатный кирпич производится из специального плотного сырца. Базовыми материалами для

изготовления которого служат песок (85-90%), известь и вода. Хотя на каждом отдельном предприятии действуют свои ТУ (технические установки), но обычно массовая доля извести в составе сырца не превышает 6-8%. Это оптимальный коридор для её активности в составе. В таком соотношении она обладает наибольшей гасящей активностью и должна находиться в специализированном баке не более 20-22 минут. При превышении этого лимита известь считается «перегашенной» что в последствии может негативно отразится на плотности изделия. Кирпич просто растрескается в запарочном котле.

Если при производстве ради изменения цвета, повышения морозоустойчивости, изменения плотности и однородности готовой структуры производителем добавляются какие-либо присадки и примеси, то здесь необходим полный лабораторный анализ с последующими испытаниями получившейся смеси и готового по технологии изделия. Схватывание известью сырцовой смеси весьма капризный процесс, и при добавлении новых производных без предварительных испытаний, Вы рискуете получить не крепкий кирпич, а желеобразную или крошащуюся крупнозернистую массу, тем самым загубив всю партию.

Так как силикатный кирпич, почти на 9/10 состоит из песка, то именно за ним отводится решающая роль в формировании сырца из заготовочной смеси. Наиболее подходящим для изготовления силикатного кирпича является песок типа А1-А2-А3-А1. В этом песке, крупные зёрна (А1) находятся между средними (А2) и мелкими (А3). Подобная схема позволяет ему максимально впитывать и удерживать влагу, что крайне необходимо при финальном процессе сушки.

По принятой у нас в стране классификации, зёрна песка делятся на пять основных групп: А0- грубые (наиболее крупные диаметром 1-2 мм.), А1 (крупные 0,5-1 мм.), А2 (средние 0,25-05 мм.), А3 (мелкие 0,1-0,25 мм.), А4 (пыль 0,05-0,1 мм.).

Для получения качественного силикатного кирпича очень важно, чтобы в песке ни в коем случае не присутствовали наиболее крупные А0 (речные) гранулы. Именно силикатный кирпич, так как в технологии его производства отсутствует высокотермальный (от 400 градусов и выше) обжиг, наиболее подвержен растрескиванию, которое и происходит благодаря микротрещинам между песчинками А0-АЗ.

Песок где одновременно присутствуют все четыре вида, вообще не подходит для изготовления любого кирпича.

Оборудование

Будет более целесообразно привести список «полной комплектации производства». «Гаражный» вариант будет отличаться от него отсутствием пары агрегатов и линий, основная функция которых заключается в автоматизации и непрерывности производственного процесса.

Для организации автоматизированного производства силикатного кирпича полного цикла вам понадобятся:

Щепковочная дробилка – установка для расщепления твёрдого материала на более мелкие фракции;
Вертикальный ленточный транспортёр (нория);
2 Силосных бака. Один для первоначального гашения извести, второй для «дозревания» готовой смеси;
Мельница Большая (шаровая) и мельница малая (желательно «бегункового» типа);
Промышленный дозатор-для точного дозирования добавляемых примесей;
Винтовой конвейер;
Двухвалковый смеситель — устройство для непрерывного перемешивания получаемой смеси;
Горизонтальный ленточный транспортёр;
Гидравлический пресс-станок по приданию кирпичу окончательной модульной формы;
Запарочный (автоклавный) котёл-агрегат для термической обработки (высушивания) кирпича под давлением струи пара;
Мост-аппарат для передачи сырых заготовок запарочный котёл;
Кран, либо погрузчик вилового типа.

Помещение

Производство по вышеуказанному циклу потребует хорошо проветриваемых летом и с мощной выдувкой сопутствующей процессу изготовления пыли зимой, крытых цеховых помещений с потолками от 4-х метров и площадью от 600-800 м2. При этом ещё необходим свободный подъезд для транспорта и отдельная площадка для сушки и складирования готовой продукции.

Технология производства

Производство силикатного кирпича, можно разделить на три основных раздела:

Заготовка, приготовление сырца (сырьевой массы);

Автоклавная (температурно-паровая) обработка.

В нашей стране известково-песчаную смесь традиционно изготовляют двумя методами:

Чисто экономически, производство смеси силосным способом является более выгодном чем барабанным, но требует затрат на оснащение дополнительным оборудованием. Основная выгода от силосного способа заключается в ненужности гашения извести при помощи пара, а, следовательно, Вам не нужно тратить большое количество электроэнергии на дополнительный разогрев воды.

Подготовленная заранее смесь и дополнительный песок постоянно подаются дозатором в двухвалковый смеситель бесперебойного действия, а затем увлажняются.

Далее обработанная смесь поступает в силос, где согласно ТУ отлёживается и прессуется в среднем от 4 до 12 часов, спустя которые известь окончательно погашается.

Внутри силоса имеются три перегородки, делящие бак на равные отделения. Масса помещается в одно из них сроком в два с половиной часа. Это число взято не с потолка, а ровно столько времени в среднем требуется, чтобы полностью освободить от состава предыдущую секцию. К этому времени, самый нижний слой успевает полежать примерно столько же, затем секция снова заполняется, выстаивается и так по новой. Если масса получается слишком густой, её перемешивают металлическими рутами через специальные шлюзы.

При барабанном способе производства смеси, монолитную известь сначала дробят до состояния мелкой щебёнки, а затем она поступает в специальную ёмкость накопитель под гасильным барабаном. Песок разделяют на соответствующие кучки на дозаторе и засыпают первую партию в отсеки на барабане.

Затем гасильный барабан включают и начинается процесс смешивания. По мере равномерного распределения компонентов и перемешивания состава, песок периодически добавляют новыми порциями, пока не будет достигнуто требуемая по ТУ концентрация. После, не прекращая вращения смесь обдаётся раскалённым паром. На протяжении 40 минут после добавления пара, известь окончательно гасится.

Потом готовая масса подаётся в смеситель для окончательного перемешивания и очередного увлажнения.

После этого, процесс изготовления силикатного кирпича в независимости от способа получения первоначальной заготовочной массы, проходит следующим образом: готовый сырец подаётся на механический пресс, который придаёт её нужную по ТУ плотную форму. После прессования, заготовки кирпича отправляют на автоклав для затвердения. Там обычно кирпич находится от 9-10, до 14-15 часов при температуре 170-220 С, с периодической, раз в 5-6 часов подачей раскалённого пара. После этого готовая продукция отгружается на специальную крытую площадку где готовое изделие остывает около 20 часов. Далее, если в технологическом процессе не были допущены грубые технологические просчёты, мы получаем изделие готовое к продаже.

Стоимость открытия производства

Варьируется в зависимости от способа производства, уровня автоматизации и требуемых объёмов получаемых партий. Наиболее оптимальный в смысле затрат на единицу и скорости производства вариант, на сегодняшний день выглядит следующим образом:

массоподготовительного блока;
силосных ёмкостей;
формовочного шнека;
прессовочного механизма;
вибрационного компонента;
приводов для подачи смеси и печи.

Подобное производство с полным циклом загрузки в 2800 кирпичей в сутки потребует от Вас найма трёх рабочих и 1 200 000 р. на покупку установок. Но не стоит забывать о затратах на электроэнергию, воду, аренду помещения (при необходимости), зарплату рабочих, одноразовые траты на оформление, налоговые отчисления и пр. Так что смело исходите от реальной суммы в 1,5 млн. рублей.

По мере налаживания каналов сбыта и получения прибыли, Вы сможете проводить дальнейший процесс модернизации и расширять своё производство.

Сейчас в России средний кирпичный завод регионального значения, оснащённый новейшим оборудованием и при постройке и оформлении с нуля, обходится в среднем от 800 млн. до 1 млрд. рублей.

Видео по теме

Источник