Экономические основы технологии производства керамзита

   9. Потребитель имеет право проводить контрольную проверку соответствия гравия, щебня и песка требованиям настоящего стандарта, применяя порядок отбора проб в соответствии с п.2.5 ГОСТ 9758.

   10. Количество поставляемого гравия, щебня и песка определяют по объему или массе.

    Объем поставляемого гравия, щебня и песка определяют обмером его в вагоне или в автомобиле, полученный объем умножают на коэффициент уплотнения при транспортировании, устанавливаемый по согласованию изготовителя с потребителем, но не более 1,15.

    11. Количество поставляемого гравия, щебня и песка из весовых единиц в объемные пересчитывают по значению насыпной плотности, определяемой в состоянии фактической влажности.

    12. Каждую партию гравия, щебня и песка сопровождают документом о качестве, в котором указывают:

•наименование и адрес  предприятия-изготовителя;

•наименование и количество продукции;

•номер и дату выдачи документа;

•наименование и адрес  потребителя;

•зерновой состав;

•марку по насыпной плотности;

•марку по прочности гравия и щебня;

•группу песка;

•суммарную удельную эффективную  активность естественных радионуклидов;

•обозначение настоящего стандарта.

   13. По требованию потребителя в документе о качестве сообщают для гравия и щебня, используемых в качестве заполнителей для приготовления бетона и теплоизоляционных засыпок, теплопроводность

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Технология производства керамзита

2.1 Основные способы  производства керамзита

1.Сухой способ производства керамзита

      В зависимости от физико-механических свойств исходного сырья рекомендуются сухой, пластический, шликерный или порошковый способы производства керамзита.

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

    При подготовке полуфабриката фракций 2,5–5 и 5–15 или 5–10 и 10–20 мм предпочтение должно быть отдано двух- или трехступенчатому дроблению сырья с отсевом годных фракций после каждого дробильного агрегата. Такое решение уменьшает выход фракций менее 2,5 мм., которые при отсутствии линии по обжигу керамзитового песка идут в отвал. Отдельные фракции сырца подают из расходных бункеров весовыми дозаторами во вращающуюся печь (размером 2,5х24 м) предварительной тепловой обработки (до 400°С в течение 20 мин), а затем во вращающуюся обжиговую печь (размером 3,5х20 м), где материал вспучивается при 1120–1150°С в течение 12–15 мин.

    Во избежание образования спеков в 2 м от зоны вспучивания со стороны горячего конца подают порошок огнеупорной глины, кварцевого песка или пиритных огарков. Готовый продукт с температурой около 900°С поступает по желобу через откатную головку печи в барабанный холодильник (размером 2,2х16 м) для охлаждения до 600°С. Окончательное охлаждение до 70°С происходит в аэрожелобе шириной 200 мм и длиной 10 мм.

    К положительным сторонам сухого способа производства следует отнести простоту схемы, немногочисленность технологических переделов, меньший расход электроэнергии, уменьшение затрат на организацию производства и др. Недостатки способа: неполное использование сырья, невозможность корректировки состава полуфабриката органическими и минеральными добавками, получение готового продукта повышенной крупности и др.

   Таким образом, сухой способ производства керамзита основан на применении сланцев, шунгитосодержащих пород, аргиллитов и других однородных по составу крупноструктурных камнеподобных пород, подвергающихся при карьерной влажности дроблению и рассеву.

2. Пластический  способ производства керамзита

    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.Переработка хорошо вспучивающихся глин по пластическому способу сводится в основном к предварительной обработке массы, грануляции и подаче гранул сырца в сушильную установку или во вращающуюся печь. Для введения твердых добавок предусмотрен приемный бункер с ленточным питателем, дозирующий добавки непосредственно на линию переработки глин. Жидкие добавки при необходимости подают насосом в расходный бак, снабженный вентилем и механизмом дозирования. Для формования гранул используют ленточные прессы со специальными мундштуками с отверстиями диаметром 6–12 мм.Опудривающая установка состоит из приемного бункера, шнека-питателя, ленточного элеватора, расходного бункера, дискового питателя и опудривающего барабана размером 1,6х8 м. Опудривающую добавку в отдельных случаях подают также через холодный или горячий конец печи.Сырцовые гранулы обжигают во вращающихся печах длиной 20–50 мм диаметром 1,8–3 м. В типовом проекте производства керамзита по одноступенчатому способу предусмотрена предварительная сушка сырцовых гранул. Для сушки гранул влажностью 22–24% до влажности 10% применяют сушильный барабан размером 2,8х20 м. Загрузку вращающихся печей размером 2.5х40 м подсушенными гранулами производят весовыми дозаторами. После обжига охлажденные в барабанных или слоевых холодильниках гранулы с температурой около 80°С подают скребковыми конвейерами и элеваторами в отделение гравиесортировки.Керамзитовые предприятия, построенные по указанному типовому проекту, недостаточно эффективны, что объясняется главным образом применением несовершенного в тепловом и технологическом отношении печного агрегата, не позволяющего обеспечить ступенчатый режим обжига и необходимую утилизацию высокотемпературного теплоносителя.Для повышения технологической и теплотехнической эффективности однобарабанных печей и приближения их режима к максимальной температуре до 600–800°С с последующим быстрым охлаждением до конечной температуры 50–70°С. Такой режим охлаждения можно создать в барабанных и шахтных холодильниках.

  Таблица2 1.

Техническая характеристика одно- и двухбарабанных печей

Показатель	1,2х12	2,3х22	Печь 2,6х40	Печь з-да "Волгоцеммаш"
				«Волгоцеммаш»
Диаметр и длина барабана термоподготовки, м	_	_		3х24
То же, барабана вспучивания	1,2х12	2,3х22	2,5х40	4,5х24
Частота вращения барабана термоподготовки, об/мин	-	-	-	1–3,3
То же, барабана вспучивания	1.8–1,9	0,6–2,5	0,6–3	1–5,1
Угол наклона, %	3,2	3,4	3,5	3,5
Установленная мощность, кВт	10	45	25	150
Масса, т	11	42,5	169,5	429,4
Годовая мощность, тыс. м3	25	50	100	200
Удельный расход теплоты, кДж/кг керамзита	-	-	6300	500

      Производство керамзитового песка совместно с керамзитовым гравием является самым простым и экономичным. Для этого можно использовать упрощенную схему подготовки глинистого сырья по опыту зарубежных фирм «Лека» (Дания), «Лохья» (Финляндия) и др., при которой процесс гранулообразования переносят в барабан предварительной подготовки. Получение большего количества мелких гранул обеспечивают внутрипечные теплообменные устройства в виде цепных завес или ячейковых теплообменников. Они же способствуют существенному снижению темпера туры отходящих газов из печи, а, следовательно, общей экономии теплоты при обжиге керамзита.

    По принятой в России технологии керамзитовый песок получают в небольших количествах (около 3%) во вращающихся печах при обжиге керамзитового гравия, что не отвечает потребности в нем, составляющей 25–30% общего объема заполнителя.

Недостающее количество песчаной фракции может быть компенсировано путем его автономного производства, дроблением спеков или крупных фракций керамзитового гравия, а также применением отходов промышленности (зол ТЭС, золошлаковой смеси и т.д.).Обожженный керамзитовый песок имеет ряд преимуществ по сравнению с дробленым песком: зерна округлой формы размером в основном от 0,16 до 5 мм, насыпная плотность примерно 500–700 кг/м3. Автономное производство такого песка в РФ невелико.В Смышляевке, например, функционирует экспериментальный завод по производству керамзитового песка, получаемого по двустадийной схеме термической обработки в кипящем слое. Подготовка сырца может осуществляться по технологической схеме обработки глины для Печь термообработки состоит из двух камер, расположенных вертикально одна над другой и разделенных непроницаемой перегородкой. В нижней камере обжига происходит сжигание газа непосредственно в слое псевдосжиженного материала, поступающего туда из верхней камеры термоподготовки, в которой материал подогревается газами, отходящими из камеры обжига и очищенными от пыли в системе циклонов. Охлаждение керамзитового песка происходит в холодильнике кипящего слоя, куда вспученный песок поступает из камеры обжига.На производство 1 м3 керамзитового песка в печах кипящего слоя расходуется в среднем сырья карьерной влажности 0,9 т, электроэнергии 30 кВт/ч и топлива 94 кг.Двухзонная печь кипящего слоя CMC-139 производительностью 50 тыс. м3 керамзитового песка в год изготовляется серийно Куйбышевским заводом «Строймашина». Съем керамзитового песка с 1 м2 пода печи в зависимости от свойств сырья 2,5–3,5 м3 в 1 ч.Таким образом, производство керамзитового песка совместно с керамзитовым гравием является самым простым и экономичным.

2.2 Производства керамзита с пластическим способом

    Технологическая схема производства керамзита с пластическим способом подготовки сырья на заводе, показана на рис. 6. Глина, поступающая на завод из карьера, попадает в рыхлительную машину 1, где она разбивается на куски размером не более 100 мм. Куски такого размера необходимы для того, чтобы создать равномерное питание стоящего за рыхлительной машиной ящичного питателя 2, размер ячеек приемной решетки которого 100X100 мм.

Равномерно дозируемый питателем материал направляется на ленточный конвейер 3, который передает его в камневыделительные вальцы 4. После пропуска через вальцы глина приобретает мелкозернистую структуру, подготовленную для дальнейшей переработки. От вальцов глина направляется конвейером 5 к глиномешалкам 6 и 7. Глиномешалка 6 предназначена для первичного перемешивания увлажненного материала с одновременным его прогревом. Прогрев материала особенно необходим в зимнее время, когда из карьера поступает глина, смешанная с кусками льда и снега. В таких условиях качество перемешивания глины будет неудовлетворительным, если ее не разогреть. После прогрева, увлажнения и предварительного перемешивания глина поступает на глиномешалку 7, где она перемешивается более тщательно.

  Перемешанный и увлажненный материал поступает на дырчатые вальцы 8, предназначенные для формования глиняных гранул. Размер гранул, получаемых на вальцах, определяется размерами ячеек, через которые продавливается глина при прохождении между барабанами.

После вальцов глиняные гранулы поступают на сушку и частичное обкатывание.           Гранулы получаются в сушильном барабане 9,  устанавливаемом за  вальцами.

     Сушка гранул в барабане основана на принципе противотока, при котором горячие газы при помощи дымососа 12 движутся против направления движения материала, перемещающегося в барабане в результате вращения последнего и небольшого угла наклона его оси (2—6°). Двигаясь таким образом, газы,  кроме обогрева, очищают материал от пыли и мелкой крошки, которую они выносят из барабана через отводящие газоводы в циклоны 11. В циклонах газ очищается и удаляется в атмосферу, а пыль и крошка собираются в бункерах, установленных под циклоном.

   Высушенный и подогретый гранулированный материал из сушильного барабана поступает на пластинчатый конвейер 10, который перемещает его в вертикальный ковшовый элеватор 13, а последний передает его на челночный транспортер 14. Челночный транспортер расположен над расходными бункерами. В бункерах непрерывно создается запас высушенной и гранулированной глины. Разгрузочные люки бункеров оборудованы тарельчатыми питателями 15, которые служат для равномерной выдачи гранул в обжиговую печь 16.

  В рассматриваемой технологической схеме предусмотрены вращающаяся печь для обжига, работающая по принципу противотока. В камере сгорания которой размещена горелка и дутьевые приспособления, установлена в месте выгрузки обожженного керамзита. Воздух для сгорания подается в печь вентилятором 17. Для охлаждения керамзита под каждой печью установлены холодильники 18 с вентиляторами 19. В холодильниках керамзит охлаждается с 800—900 до 60—80° С. Дальнейшее охлаждение происходит при транспортировании на склад, которое осуществляется системой пневмотранспорта.

  Давление воздуха в трубопроводах системы пневмотранспорта создается вентиляторами 20. В отделении сортировки трубопроводы пневмотранспорта оканчиваются циклоном 21, где происходит отделение керамзита и выброс воздуха в атмосферу. Выделенный и остывший в системе пневмотранспорта керамзит попадает на гравиесортировку 22, разделяющую ее на фракции размером до 5, 5—10, 10—20 и 20—40 мм. Разделенный керамзит системой направляющих лотков передается на ленточные конвейеры 23, которые распределяют его по силосным банкам 24 готовой продукции. Из силосных банок керамзит погружается в автотранспорт  или   железнодорожные  вагоны.