Характеристика сырьевых материалов

Кирпич и камни изготовляют из чистых глин либо из глин с добавкой непластичных материалов (при высоком значении числа пластичности). В ряде случаев в состав шихты вводят выгорающие добавки в качестве порообразователя.

Основным сырьём для производства керамических стеновых материалов являются легкоплавкие глины — горные землистые породы, т. е. однородный рыхлый материал, преимущественно светло-серого, желтоватого или бурого оттенка, хотя встречаются разновидности и более темной, вплоть до темно красной окраски, способные при затворении водой образовывать пластическое тесто, превращающееся после обжига при 800−1000С в камнеподобный материал. Цвет глины варьируется в зависимости от содержания в ней красящих оксидов. По химическому составу между глинами и глинистыми суглинками существует небольшое различие. Обе разновидности этой горной породы являются в основном природными гидратами кремнезема, относящимися к группе опала.

Легкоплавкие глины относятся к остаточным и осадочным породам. Для производства кирпича наибольшее применение нашли элювиальные, ледниково-моренные, гумидные, аллювиальные, морские и некоторые другие глины и суглинки.

Для определения возможности использования глин и суглинков для производства стеновых материалов необходимо знать их зерновой, химический и минералогический состав, пластичность и технологические свойства. В курсовой работе использованы глины месторождения ВЕРХНЕЕ-САЗДИНСКОЕ Актюбинский р-н в 6 км к ЮЗ от г. Актюбинск. Представлено глинами и суглинками юрскими и четвертичными.

Таблица 4.

Таблица 5. Гранулометрический состав сырья.

Месторождение ЗАРЕЧНОЕ Актюбинский р-н р-н, 7 км З ж.д. ст. Актюбинск. Представлено суглинками, глинами четвертичными.

Таблица 6. Химический состав глин.

Для улучшения формовочных свойств сырья определяем пропорцию приготовления шихты для производства керамических кирпичей и камней: ЗАРЕЧНОЕ глина — 24,25%; глинистый суглинок ВЕРХНЕЕ-САЗДИНСКОЕ месторождения — 63,05%; выгорающие добавки (опилки и дробленая солома) — 3%; опока — 9,7%.

Выгорающими добавками обычно служат древесные опилки, торф, молотый уголь, а также другие органические вещества и отходы производств. Преимущественное применение опилок объясняется распространенностью лесопильных и деревообрабатывающих предприятий, отходом которых они являются. Опилки твердых лиственных пород лучше опилок хвойных пород, так как последние вследствие содержания большого количества летучих веществ в древесине при обжиге изделий образует в них микротрещины, понижающие прочность изделий. Для обеспечения прочности и обеспечения хороших теплоизоляционных свойств изделий наиболее желательна мелкая и равномерная пористость. Поэтому опилки просеивают и в качестве выгорающей добавки используют фракции с размерами частиц не более 7−8 мм. Для данной технологии производства также используется отходы сельскохозяйственной промышленности — солома. Это объясняется тем, что район строительства завода расположен в благоприятной зоне для выращивания и реализации большинства видов злаковых. Соответственно отходы данной отрасли сельского хозяйства могут быть использованы в качестве выгорающей добавки при производстве эффективных керамических изделий.

Опока. Опоки — легкие плотные тонкопористые кремнистые опал-кристобалитовые породы. Средняя плотность их составляет 1200−1500 кг/м3, пористость достигает 50% (обычно 30−40%).

Опоки — это не чистые силициты, а многокомпонентные системы. Постоянной составляющей их наряду с аморфным кремнеземом являются минералы слюд и гидрослюд, содержащиеся в нормальных разностях до 10−15%. В качестве примеси могут присутствовать песчано-алевритовый и карбонатный материал, частички которого обычно не превышают 0,01 мм. В связи с этим выделяются различные литологические разности кремнистых пород — песчанистые, карбонатные и смешанные. Разнообразие состава обуславливает широкий диапазон физико-технических и технологических свойств.

Таблица 7. Гранулометрический состав опоки.

глиняный кирпич строительный гранулометрический Топливо — углеродистые и углеводородистые горючие вещества, специально сжигаемые в промышленных установках для получения тепла. Различают три вида топлива: твердое, жидкое и газообразное, которые находят применение в промышленности керамических материалов и изделий. Топливо состоит из горючих веществ — углерода, водорода, летучей серы и негорючих, влаги и называемых балластом — золы, представляющих собой минеральный остаток после сгорания топлива.

Для обжига сырца выбирают наиболее оптимальный и локальный (из экономических соображений) вид топлива. Из твердых видов топлива в основном применяют торф, бурый и каменный уголь, антрацит и иногда кокс; из жидких видов топлива — нефть, мазут; из газообразных — генераторный и природный газы.

Для более полного и быстрого сгорания топлива рекомендуется в зону обжига подавать достаточное количество воздуха.

В керамическую массу можно вводить как длиннопламенное, так и короткопламенное топливо. Расход топлива при обжиге сырца по нормам составляет 150−180 кг условного топлива на 1000 шт. кирпича.

Поскольку площадка для строительства находится на районе, где ведется активная добыча и переработка нефтяных и газовых месторождений, в данном курсовом проекте в качестве топлива используется мазут — остаточный продукт переработки нефти, при сжигании которого отсутствует выброс золы, достигаются высокая надежность тепловой установки и возможность полной ее автоматизации. Жидкие виды топлива — нефть, мазут и другие нефтяные отходы успешно применяются для обжига сырца в туннельных печах и поэтому в качестве топлива при проектировании будем использовать мазут со следующим химическим составом.

Таблица 8. Состав жидкого топлива: