Керамзит

 

Содержание 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Реферат 

    Данный  курсовой проект состоит из пояснительной  записки, содержащей из 40 листов печатного текста, включающего: 2 рисунка, основанной на 6 литературных источниках и графической части состоящей из 1 листа формата А1 и 1 листа формата А2(технологическая схема производства керамзита, план и разрезы производственного цеха). 

    Ключевые  слова: керамзит, пластический способ производства керамзита, сырьевая смесь, вспучивание. 

    Целью данного курсового проекта было запроектировать технологическую линию производства керамзитового гравия, цех производства керамзита по пластическому способу. В работе проведен анализ существующих технологий производства керамзита. Произведены все необходимые технологические расчеты. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

  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 совершенствуются 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.  
 

1.Анализ  существующих технологий производства  изделий.

1.1.Номенклатура, характеристика изделия.    

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.

    Характеристики 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.  

Таблица 1

 

  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. 2.                                                                              Таблица 2 

  

  Предельные  значения марок по насыпной плотности  для различных видов пористых гравия, щебня и песка должны соответствовать  приведенным в табл. 3. При этом фактическая марка по насыпной плотности не должна превышать максимального значения, а минимальные значения приведены в качестве справочных.                                                                                                       Таблица 3.

    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, приведенные  в табл. 4.  

  Таблица 4.

     

  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. 5.

  Таблица 5.  

    

    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 материала. Например, для керамзитового гравия коэффициент корреляции составляет 0,46. Эта связь выявляется более отчетливо, чем связь прочности и объемной массы керамзита (коэффициент корреляции 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.