Технологія виробництва керамзиту інетерсует багатьох, адже на даний момент керамзит є одним з самх затребуваних і екологічно чистих будівельних материлов. Керамзит виробляють на керамзитових заводах і керамзитових лініях. про які йтиметься нижче.
Сутність технологічного процесу виробництва керамзиту полягає в випалюванні глиняних гранул по оптимальному режиму. Для спучування глиняної гранули потрібно, щоб активне газовиділення збіглося за часом з переходом глини в піропластичний стан. Тим часом в звичайних умовах газоутворення при випалюванні глин відбувається в основному при більш низьких температурах, ніж їх піропластичний розм'якшення. Наприклад, температура дисоціації карбонату магнію - до 600 ° С, карбонату кальцію - до 950 ° С, дегідратація глинистих мінералів відбувається в основному при температурі до 800 ° С, а вигоряння органічних домішок ще раніше, реакції відновлення оксидів заліза розвиваються при температурі по-рядка 900 ° С, тоді як в піропластичний стан глини переходять при температурах, як правило, вище 1100 ° С.
схема обертається печідля виробництва керамзиту Схема обертової печі для виробництва керамзиту:
1-завантаження серцевих гранул; 2 обертається піч; 3 форсунка; 4 спучений керамзитовий гравій; 5-потік гарячих газів
У зв'язку з цим при випалюванні серцевих гранул у виробництві керамзиту необхідний швидкий підйом температури, так як при повільному випалюванні значна частина газів виходить з глини до її розм'якшення і в результаті виходять порівняно щільні маловспученние гранули. Але щоб швидко нагріти гранулу до температури спучування, її спочатку потрібно підготувати, т. Е. Висушити і підігріти. В даному випадку інтенсифікувати процес не можна, так як при занадто швидкому нагріванні в резуль-таті усадочних і температурних деформацій, а також швидкого паротворення гранули можуть потріскатися або зруйнуватися (вибухнути).
Оптимальним вважається ступінчастий режим термообробки за С. П. Онацького: з поступовим нагріванням сирцю-вих гранул до 200-600 ° С (в залежності від особливостей сировини) і наступним швидким нагріванням до температури спучування (приблизно 1200 ° С).
Випал здійснюється в обертових печах (рис.), Що представляють собою циліндричні металеві барабани діаметром до 2,5-5 м і довжиною до 40 75 м, футеровані зсередини вогнетривкою цеглою. Печі встановлюються з ухилом приблизно 3% і повільно обертаються навколо своєї осі. Завдяки цьому сирцовиє гранули, що подаються в верхній кінець печі, при її обертанні, поступово пересуваються до іншого кінця барабана, де встановлена форсунка для спалювання газоподібного або рідкого палива. Таким чином, обертається піч працює за принципом протитоку: сирцеві гранули пере-розміщуються назустріч потоку гарячих газів, підігріваються і, нарешті, потрапивши в зону безпосереднього впливу вогняного факела форсунки, спучуються. Середній час перебування гранул в печі - приблизно 45 хв.
Щоб забезпечити оптимальний режим термообробки, зону спучування печі, що безпосередньо примикає до форсунки, іноді відокремлюють від решти (зони підготовки) кільцевих порогом. Застосовують також двухбарабанние печі, в яких зони підготовки і спучування представлені двома сполученими барабанами, що обертаються з різними швидкостями.
У двохбарабанної печі вдається створити оптимальний для кожного виду сировини режим термообробки. Примушує-ний досвід показав, що при цьому поліпшується якість керамзиту, значно збільшується його вихід, а так-же скорочується питома витрата палива. У зв'язку з тим, що добре спучується глинистого сировини для вироб-ництва керамзиту порівняно мало, при використанні середньо- і слабовспучівающегося сировини необхідно стре-митися до оптимізації режиму термообробки.
З зарубіжного досвіду відомо, що для отримання наповнювачів типу керамзиту з сировини (промислових відходів), що відрізняється особливою чутливістю до режиму випалу, використовують трехбарабанние обертові печі або три-чотири послідовно розташовуються печі, в яких забезпечуються не тільки оптимальні швидкість і тривалість нагріву на кожному етапі термообробки, але і різна газове середовище.
Значення характеру газового середовища у виробництві керамзиту обумовлено відбуваються при випалюванні хімічними реакціями. У відновному середовищі окис заліза Fe2O3 переходить в закис FeO, що є не тільки одним із джерел газоутворення, а й найважливішим чинником переходу глини в піропластичний стан. Усередині гранул відновне середовище забезпечується за рахунок присутності органічних домішок або добавок, але при окислювальному середовищі в печі (при великому надлишку повітря) органічні домішки і добавки можуть передчасно вигоріти. Тому окислювальна газове середовище на стадії термопідготовки, як правило, небажана, хоча є й інша точка зору, згідно з якою целесо-образно отримувати високоміцний керамзитовий гравій з невспученной щільною скоринкою. Така скориночка товщиною до 3 мм утворюється (за пропозицією Північного філії ВНІІСТ) при вигорянні органічних домішок в поверхневому шарі гранул, випалюються в окислювальному середовищі.
У відновному середовищі зони спучування печі мо-же відбутися оплавлення поверхні гранул, тому газове середовище тут повинна бути слабоокіслітельной. При цьому під спучуються гранулах підтримується вос-становітельная середовище, що забезпечує піропластичний стан маси і газовиділення, а поверхня гранул НЕ оплавляется.
Характер газового середовища побічно, через окисне або закисное стан залізистих домішок, відбивається на кольорі керамзиту. Червоно-бура поверхню гранул говорить про окислювальному середовищі (Fe2O3), темно-сіра, майже чорна забарвлення в зламі - про відновлювальної (FeO).
Розрізняють чотири основні технологічні схеми підготовки серцевих гранул, або чотири способи виробництва керамзиту: сухий, пластичний, порошково-пластичний і мокрий.
Сухий спосіб використовують при наявності каменеподібні глинистого сировини (щільні сухі глинисті породи, глинисті сланці). Він найбільш простий: сировина дробиться і направляється в обертову піч. Попередньо НЕ-обходимо відсіяти дрібниця і занадто великі шматки, право-вив останні на додаткове дроблення. Цей спосіб виправдовує себе, якщо вихідна порода однорідна, не містить шкідливих включень і характеризується достатній-але високим коефіцієнтом спучування.
Найбільшого поширення набув пластичний спосіб виробництва керамзиту. Пухке глиниста сировина за цим способом переробляється в зволоженому стані в вальцях, глиномішалку та інших агрегатах (як у виробництві цегли). Потім з пластичної гліномасси на дірчастих вальцях або стрічкових шнекових пресах формуються сирцовиє гранули у вигляді циліндриків, які при даль-дальшої транспортуванні або при спеціальній обробці обливаються, округлюються.
Якість серцевих гранул багато в чому визначає ка-кість готового керамзиту. Тому доцільна ретельна переробка глинистої сировини і формування щільних гранул однакового розміру. Розмір гранул задається виходячи з необхідної крупності керамзитового гравію і встановленого для даної сировини коефіцієнта спучилася-вання.
Гранули з вологістю приблизно 20% можуть відразу направлятися в обертову піч або, що вигідніше, попередньо підсушуватися в сушильних барабанах, в інших теплообмінних пристроях з використанням тепла відхідних димових газів обертової печі. При подачі в піч підсушених гранул її продуктивність може бути підвищена.
Таким чином, виробництво керамзиту за пластичним способом складніше, ніж по сухому, більш енергоємне, вимагає значних капіталовкладень, але, з іншого боку, переробка глинистої сировини з руйнуванням його природної структури, усереднення, гомогенізація, а так-же можливість поліпшення його добавками дозволяють збільшити коефіцієнт спучування.
Порошково-пластичний спосіб виробництва керамзиту відрізняється від пластичного тим, що спочатку помелом сухого глинистого сировини отримують порошок, а потім з цього по-рошка при додаванні води отримують пластичну гліномассу, з якої формують гранули, як описано вище. Необхідність помелу пов'язана з додатковими витрата-ми. Крім того, якщо сировина недостатньо сухе, потрібно його сушка перед помелом. Але в ряді випадків цей спосіб підготовки сировини доцільний: якщо сировина неоднорідне за складом, то в порошкоподібному стані його легше перемішати і гомогенізувати; якщо потрібно вводити добавки, то при помелі їх легше рівномірно розподілити; якщо в сировині є шкідливі включення зерен вапняку, гіпсу, то в размолотом і розподіленому по всьому об'єму стані вони вже не є небезпечними; якщо така ретельна переробка сировини призводить до поліпшення спучування, то підвищений вихід керамзиту і його більш високу якість виправдовують проведені витрати.
Мокрий (шлікерного) спосіб виробництва керамзиту полягає в розведенні глини в воді в спеціальних великих ємностях - гліноболтушках. Вологість одержуваної пульпи (Шлік-ра, шламу) приблизно 50%. Пульпа насосами подається в шламбассейн і звідти - у обертові печі. В цьому випадку в частині обертової печі влаштовується завіса з підвішених ланцюгів. Ланцюги служать теплообмінником: вони нагріваються йдуть з печі газами і підсушують пульпу, потім розбивають підсихаючою «кашу» на гранули, які обливаються, остаточно висихають, нагріваються і спучуються. Недолік цього способу - підвищена витрата палива, пов'язаний з великою початковою вологістю шликера. Перевагами є досягнення однорідності сировинної пульпи, можливість і простота введення і ретельного розподілу добавок, простота видалення з сировини кам'янистих включень і зерен вапняку. Цей спосіб рекомендується при високій кар'єрній вологості глини, коли вона вище формувальної (при пластичному формуванні гранул). Він може бути застосований також в поєднанні з гідромеханізованим здобиччю глини і подачею її на завод у вигляді пульпи по трубах замість застосовуваної зараз розробки екскаваторами з перевезенням автотранспортом.
Керамзит, одержуваний за допомогою одного з описаних вище способів, після випалу необхідно охолодити. Встановлено, що від швидкості охолодження залежать властивості міцності керамзиту. При занадто швидкому охолодженні керамзиту його зерна можуть растрескаться або ж в них збережуться залишкові напруги, які можуть проявитися в бетоні. З іншого боку, і при занадто мед-ленном охолодженні керамзиту відразу після спучування можливе зниження його якості через зім'яло розм'якшених гранул, а також у зв'язку з окисними процесами, в результаті яких FeO переходить в Fe2O3, що опору-вождается деструкцією і зниженням міцності .
Відразу після спучування бажане швидке охлаж-дення керамзиту до температури 800-900 ° С для закріплення структури і запобігання окислення закісного заліза. Потім рекомендується повільне охолодження до температури 600-700 ° С протягом 20 хв для забезпечень затвердіння стеклофази без великих термічних на-напружень, а також формування в ній кристалічних мінералів, що підвищують міцність керамзиту. Далі можливо порівняно швидке охолодження керамзиту протягом декількох хвилин.
Перший етап охолодження керамзиту здійснюється ще в межах обертової печі надходять в неї повітрям. Потім керамзит охолоджується повітрям в барабанних, шарових холодильниках, аерожолобами.
Для фракціонування керамзитового гравію використовують грохоти, переважно барабанні - циліндричні або багатогранні (бурати).
Внутризаводской транспорт керамзиту - конвеєрний (стрічкові транспортери), іноді пневматичний (потоком повітря по трубах). При пневмотранспорті можливе пошкодження поверхні гранул і їх дроблення. Тому цей зручний і у багатьох відношеннях ефективний вид транспорту керамзиту не отримав широкого розповсюдження.
Фракціонований керамзит надходить на склад готової продукції бункерного або силосного типу.
Для покупки керамзитового заводу або керамзитовою лінії заповніть форму заявки обладнання. Кращі зразки керамзитових заводів і керамзитових ліній для виробництва керамзитового гравію від Європейського та Північно-Американських виробників з доставкою, монтажем та налагодженням, а також сервісним обслуговуванням.
Корисна інформація? Поділися їй з іншими!