Zagorod50.ru

Загород №50
11 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Технология производства шлакового кирпича

Гранулированный шлак

Гранули́рованый шлак, или граншла́к — мелкофракционный (

Содержание

  • 1 История
  • 2 Свойства
  • 3 Получение
    • 3.1 Мокрая грануляция
    • 3.2 Полусухая грануляция
      • 3.2.1 Установки барабанной грануляции
      • 3.2.2 Гидроударные установки
      • 3.2.3 Гидрожёлобные установки
  • 4 Использование
  • 5 См. также
  • 6 Примечания
  • 7 Литература

История [ править | править код ]

Шлак исторически был побочным продуктом металлургического производства. Доменные печи на рубеже XIX и XX веков выплавляли примерно 1 т шлака на 1 т чугуна. Большое количество шлака всегда вызывало проблему его утилизации. Он преимущественно вывозился в отвалы, где и накапливался. В настоящее время (2017), благодаря развитию обогащения железных руд выход доменного шлака составляет 200—500 кг на 1 т чугуна. [1]

Первое коммерческое использование гранулированного шлака относится примерно к 1859 году, когда его начали применять для производства кирпича. В второй половине 19 века были открыты вяжущие свойства граншлака и в конце 19 века он впервые был использован при производстве цемента. С конца 1950-х годов из доменного граншлака начали изготавливать молотый гранулированный шлак, который начали широко использовать в производстве бетонов в смеси с портландцементом. [2]

Свойства [ править | править код ]

Доменный гранулированный шлак представляет собой мелкозернистый сыпучий материал в виде стекловидных или кристаллических гранул со средним размером 2—8 мм. По своему виду напоминает песок. Плотность шлака, в зависимости от состава, составляет 2,8—3 г/см 3 .

Получение [ править | править код ]

Гранулированный доменный шлак получают из жидкого горячего доменного шлака быстрым охлаждением в струе воды. Шлак, из которого изготавливают граншлак, является побочным продуктом доменной плавки и состоит в основном из пустой породы железной руды.

Во время выпуска продуктов плавки из доменной печи выходят жидкий чугун и шлак. Жидкий шлак по шлаковому жёлобу устремляется к шлаковозу и дальше — до установки грануляции шлака, которая может находиться на расстоянии нескольких километров от печи. На многих доменных печах существуют установки припечной грануляции шлака, которые устанавливаются непосредственно у печи. В этом случае шлаковозы не используются, жидкий шлак стекает к установке и подвергается грануляции у печи.

Выход шлака на современной доменной печи составляет 200—500 кг на 1 т чугуна. Доменная печь большого объёма выплавляет 8000—12000 т чугуна в сутки, поэтому годовой выход шлака на такой печи составляет более 1 млн тонн [1] . Поскольку мировое производство доменного чугуна составляет около 1,1 млрд т в год, то годовое мировое производство шлака может оцениваться в несколько сотен миллионов тонн. Далеко не все шлаки подвергаются грануляции, часть его используется иным способом, например, охлаждается без воды, в результате чего получают отвальный шлак.

Выделяют три способа грануляции: мокрый, полусухой и сухой. Наиболее широко используется мокрая грануляция.

Мокрая грануляция [ править | править код ]

Мокрая грануляции основана на сливе жидкого шлака в воду. Быстро охлаждаясь, шлак превращается в зерна (гранулы). Для грануляции используют специальные бассейны, заполненные водой, с одной стороны которого проходит железная дорога для шлаковозов, а с другой — два пути для железнодорожных вагонов, в которые загружают гранулированный шлак. Для перегрузки гранулированного шлака в вагоны грануляционный бассейн перекрыт мостовым или козловым краном. При мокрой грануляции получаемый граншлак имеет влажность 15—30 %. Высокая влажность шлака увеличивает затраты на его перевозку и сушку [3] .

Полусухая грануляция [ править | править код ]

Полусухой способ заключается в грануляции жидкого шлака небольшим количеством воды при одновременном механическом измельчении. При этом способе получаются гранулы, содержащие значительно меньше влаги, чем при мокрой грануляции. Полусухая грануляции осуществляется в барабанных агрегатах, гидрожёлобных и гидроударных установках. При полусухой грануляции образуется продукт, содержащий 6—10 % влаги. Наиболее эффективно гидрожёлобное гранулирование, пригодное для гранулирования шлаков различной основности [4] .

Установки барабанной грануляции [ править | править код ]

На барабанных установках жидкий шлак из шлакового ковша сливается по лотку в приёмную ванну, в которой улавливается чугун, если он попал в ковш. Ванна устанавливается на тележке и в случае закозлення (накопление и застывание в ней чугуна) может быть заменена резервной. Из приемной ванны шлак через сливной носок попадает на барабан. На носок подается вода, вызывает вспенивание и частичное гранулирование шлака. При попадании на лопатки вращающегося барабана шлак разбивается и дополнительно дробится в пароводяной среде, образующейся вокруг барабана. Гранулированный шлак откидывается барабаном на значительное расстояние. В воздухе гранулы охлаждаются и окончательно твердеют. После грануляции шлак накапливается в виде кучи. Он перемешивается и с помощью скреперной лебедки подается в бункер, из которого загружается в железнодорожные вагоны [4] .

Технология производства керамического кирпича на Тульском кирпичном заводе

Главная > Отчет по практике >Промышленность, производство

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

Тульский Государственный Университет

Кафедра АОТ и ОС

Отчет по технологической практике

«Тульский кирпичный завод»

Содержание

Перечень выпускаемой, продукции на ОАО «ТКЗ»

Описание технологии производства керамического кирпича на ОАО «ТКЗ».

Технико-техническая характеристика оборудования

Приложение 1схема садки пакетов в кольцевую печь

Приложение № 2 схема процесса обжига и сушки

Приложение №3схема сборки пакета емкостью 250 шт

Наверное, каждый человек в жизни сталкивался с необходимостью что-то построить — жилой дом или небольшой дачный домик, гараж, баню или, на худой конец, сарай. Поэтому нет необходимости обсуждать, насколько окончательный результат строительных работ зависит от правильного выбора технологии строительства, качества и правильного подбора строительных материалов, а так же инструментов.

Читать еще:  Размер силикатного кирпича м150

Уже в древности были известны и широко применялись в строительстве зданий такие строительные материалы, как обожжённый кирпич, кровельная черепица, керамическая плитка, водопроводные трубы, гипсовые и известковые вяжущие материалы и многие другие стройматериалы. Развитие строительства гидротехнических сооружений стало возможным с получением вяжущих веществ, которые сохраняют свою прочность под водой.

Выбор строительных материалов является одним из основных вопросов при строительстве любого объекта: коттеджа, дачи или промышленного комплекса. От качества стройматериала заливист долговечность и надёжность здания, а так же его эстетический вид.

Я проходила практику на «Тульском кирпичном заводе» там изготавливается такой строительный материал как керамический кирпич.

Кирпичный завод – чрезвычайно сложный хозяйственный и финансовый организм, скрывающий в себе массу нюансов. Производство кирпича в России еще долго будет оставаться одним из самых важных видов производства.

Кирпич используется человечеством с древних времен для строительства зданий и облицовки зданий. И сегодня он остается одним из самых востребованных строительных материалов. Это объясняется тем, что кирпич обладает прекрасными эксплуатационными свойствами, и одновременно является самым экологичным материалом для строительства после дерева. Здания, возведенные из этого материала исправно служат десятилетиями. Кирпич стоек к перепадам температур и влажности, что важно для средней полосы, где эти показатели существенно меняются в течении года.

Кирпич обжигают в специальных печах. Технологически, его производство не сильно изменилась за последние тысячелетия. Впрочем, даже такое традиционное дело, как производство кирпича, современные технологии совершенствуют. На сегодняшний день обжиг кирпича осуществляется в мощных печах, где точно поддерживается заданная температура. Это позволяет добиться невиданного ранее равномерного обжига. Именно в таких высокотехнологичных печах обжигается керамический кирпич на «ТКЗ»

Тульский кирпичный завод

Общая характеристика завода.

Открытое акционерное общество «Тульский кирпичный завод» введен в эксплуатацию в 1881 г. Проектная мощность 30 млн.шт. кирпича в год. Способ производства – пластическое формование. В качестве основного сырья используется четвертичные покровные суглинки Осиновогорского месторождения. Источниками энерго-, газо-, водоснабжения производства кирпича являются инженерные сети г.Тула. Отходами являются:

Перечень выпускаемой, продукции на ОАО «ТКЗ»

Кирпич керамический полнотелый и одинарный марки по прчности 100 и 125, марки по морозостойкости F15 и F25.

Теплопроводность изделий λ 0 :

Удельная эффективная активность радионуклидов А эфф не более 370 Бк/кг

Описание технологии производства керамического кирпича на ОАО «ТКЗ»

Перед началом добычи суглинков на отведенном участке производится вскрыша, т.е. с помощью бульдозера снимается почвенно-растительный слой средней мощностью 0,5 м, который укладывается в конуса, с последующим выводом на рекультивацию отработанного карьера. Погрузка чернозема, а затем и суглинков осуществляется экскаватором. Перевозка – автомашинами.

2. Добыча суглинков.

Разработка карьера суглинков осуществляется одним уступом экскаватором. Наибольший радиус выемки 8…9 м. Глубина разработки на отведенном участке составляет 2…7,7 м, на этой высоте суглинки располагаются слоями с различными физико-химическими свойствами, которые различаются по цвету, содержанию суглинков ведется снизу доверху по всей высоте, что обеспечивает первичное перемещение и усреднение суглинков. При необходимости экскаватор осуществляется двойную шихтовку добытой массы перед ее погрузкой на автотранспорт.

3. Транспортирование суглинков и технологических добавок на завод.

Суглинки из карьера и другие технологические добавки (шамот, опилки, граншлак) доставляются на территорию завода автотранспортом типа КРАЗ-256, КАМАЗ-5111, ЗИЛ ММЗ 4520. В зимнее время во избежание замерзания суглинков при транспортировке, кузова автосамосвалов снабжены обогревом выхлопными газами.

4. Конусование суглинков.

Для улучшения технологических свойств суглинков и создания их запасов на период осенне-весенних распутиц на территории завода организуют так называемые «конуса». Здесь доставленные автотранспортом из карьера суглинки равномерно по всей площади укладывают бульдозером Т-170, что обеспечивает дополнительное усреднение и перемешивание массы. Высота заполненного конуса от2 до 8 м. Во время его закладки и по окончании ее организуется отвод дождевой и талой воды, чтобы избежать переувлажнения запасов суглинков. Разработка конуса после вылеживания аналогична разработке карьера и осуществляется экскаватором ЭО-5111 или экскаватором ЭО-5124 с емкостями ковшей 1,2 м 3 , а перевозка – автосамосвалами.

5. Утепление карьера и конуса.

На зимний период с целью устранения промерзания суглинков в карьере организуется так называемый «зимник». Это участок карьера, освобожденный от вскрыши, по всей площади укрытый соломой. Высота слоя утеплителя – до 0.5 м. Разрабатываемый забой укрывается мешками, набитыми соломой. В качестве утеплителя допускается использование опилок или отсева опилок. Утепление конуса такие аналогично утеплению карьера.

Доставленная из карьера или с конуса автотранспортом масса выгружается в глинозапасник, емкость которого обеспечивает бесперебойную роботу завода в течение 5 сток. Здесь же происходит посыпка суглинков граншлаком и золой с помощью погрузчика П-4А, емкость ковша которого 2,4 м 3 . или экскаватором ЭО-5124. Полученная масса проталкивается, перемешивается и укладывается тонкими слоями по всей площади глинозапасника бульдозером Т170. Обогрев глинозапасника обеспечивают паровые регистры и теплозавесы въездных ворот, что позволяет поддержать положительные температуры в зимний период.

Читать еще:  Сколько горит кирпич пропитанный соляркой

7. Складирование технологических добавок (опилки, граншлак).

Для складирования опилок имеется крытый склад, обеспечивающий бесперебойную работу завода: по опилкам до 4 суток. Если крытый склад заполнен полностью, то допускается складирование добавок на открытой площадке. Граншлак накапливается на открытой площадке.

8. Подготовка технологических добавок в производство.

Опилки из крытого склада бульдозером подаются в бункер и по ленточному конвейеру попадают на вибро-бурат с ячейкой 8*8 мм. Просеянные опилки накапливается в бункере и с помощью тарельчатого питателя ДЛ- 8А дозируются на основную ленту. Щепа, стружка, палки и т.п. после вибро-бурат ленточным конвейером выводятся на улицу в место «отсева» с их последующем вывозом автотранспортом.

9. Измельчение и переработка шихты.

Из глинозапасника суглинки, перемешанные с граншлаком многоковшовым экскаватором ЭМ-251 по ленточному конвейеру, подается на камневыделительные вальцы грубого помола СМК-1198 с зазором между валками 12 мм (между валком и ребром – 2мм). После вальцов масса через ящичный питатель СМК-664 емкостью 4-7 м 3 по ленточному конвейером подаются на вальцы тонкого помола СМК-1096 с зазором между валками 4…5 мм. Далее эта масса поступает совместно с опилками на вальцы тонкого помола СМК-102 с зазором между валками 2 мм. Переработка нВ каскаде вальцов осуществляется как за счет постепенно уменьшающего зазора, так и за счет разности скоростей вращения между валками.

10. Смешивание компонентов шихты и доведения ее до рабочей консистенции.

После вальцов СМК-102 смесь компонентов шихты (суглинок, грншлак, опилки) подаются по ленточному конвейеру в последовательно стоящие двухвальные лопастные смеси СМК-126. Здесь шихта перемешивается, прогревается пером и увлажняется водой до получения оптимальной однородной пластичной массы с температурой около 40ºС и относительной влажностью от 20,5 до 21,5 %.

11. Формирование бруса.

Готовая пластичная масса шихты подается в ленточный безвакуумный шнековый пресс СМК-435 производительностью до 8 тыс. шт.в час, где она уплотняется и через мундштук выдавливается в виде непрерывного бруса прямоугольной формы. Выходное сечение мундштука имеет припуск с учетом последующих усадок. Сразу после мундштука производится рельефная накатка ложковых и тычковых поверхностей бруса с нанесением фирменного знака. Для уменьшения трения бруса в мундштуке и по столикам, а также для очистки роликов накатки используется непрерывное водяное орошение. Кроме основного пресса имеется вакуумный шнековый пресс СМК-325. Особенность работы данного пресса заключается в том, что помимо уплотнения, масса в нем подвергается вакуумированию, что позволяет получать более плотный и прочный брус.

12. Резка бруса на отдельные изделия.

Резка бруса производится одноструйным резательным автоматом СМК-163А, который с помощью рояльной струны диаметром 1.2 мм разрезает непрерывный брус на отдельные изделия, т.н. «сырец», и формирует третий размер: толщину кирпича 66…72 мм. Резка вакуумированного бруса с пресса аналогична резке безвакуумного брус, но с помощью автомата многострунной резки.

13. Накопление сырца и загрузки сушильных камер.

После резки сырец укладывается на сушильные рамы по 12 шт. на каждой с зазором не мене 20 мм. и по ленточному конвейеру поступает в двусторонний накопитель ТКЗ-1. Вакуумированный сырец подается на аналогичный двусторонний накопитель УКК-1. Далее сырец на сушильных рамках с помощью десятиполочной вагонки и электропередаточной тележки по рельсовым путям загружается в свободные сушильные камеры.

Сушка сырца производится в конвективных сушильных камерах периодического действия типа «РОСТСТРОМПроекта» за счет подачи теплоносителя и отбора отработанных газов нагнетающими и отсасывающими вентиляторами. В качестве теплоносителя на и 2 осушительных блоках используется смесь отходящих газов кольцевой печи обжига, подтопка№1 и паровых котлов ДКВР-2,5 (дКВР-6.5) на 3 сушильном блоке используется отходящие газы подтопка №2. Регулировка подачи теплоносителя в сушильную камеру достигается ступенчатым открытием тарельчатых клапанов на подаче и отборе. Для смягчения параметров теплоносителя используется частичный возврат отходящих газов из сушки.

Известково-шлаковый и известково-зольный кирпич

Известково-шлаковый кирпич изготовляют из смеси извести и гранулированного доменного шлака. Извести берут 3-12 % по объему шлака 88-97 %.

При замене шлака золой получается известково-зольный кирпич. Состав смеси: 20-25 % извести и 80-75 % золы. Так же как и шлак, зола является дешевым сырьем образующимся в больших количествах после сжигания топлива (каменного угля, бурого угля и др.) в котельных ТЭЦ, ГРЭС и др.

В процессе сгорания пылевидного топлива часть очаговых остатков оседает в топке (зола-шлак), а самые мелкие частицы золы уносятся в дымоходы, где задерживаются золоуловителями, а затем их транспортируют за пределы котельной — в золоотвалы. Наиболее тонкодисперсные золы называют золами-уноса.

При смешивании с водой золы не твердеют, однако при добавках извести или портландцемента они активизируются, а запаривание смеси в автоклавах дает возможность получать из них изделия достаточной прочности.

При сжигании некоторых горючих сланцев (например, средневолжских) образуются золы, содержащие окиси кальция 15% и более, которые имеют способность твердеть без добавок извести. Кирпич из этих зол называют сланце-зольными.

Использование шлаков и зол очень выгодно, так как при этом снижается стоимость строительных материалов.

Известково-шлаковый и известково-зольный кирпичи формуют на тех же прессах, которые применяют при производстве силикатного кирпича, и запаривают в автоклавах.

Читать еще:  Как правильно обложить железный камин кирпичом

Плотность шлакового и зольного кирпичей — 1400-1600 кг/м 3 , коэффициент теплопроводности — 0,5-0,6 Вт/(м 2 о С). По пределу прочности при сжатии шлаковой и зольный кирпичи разделяют на три марки: 75,50 и 25. Морозостойкость известково-шлакового кирпича такая же, как и силикатного, а известково-зольного — ниже.

Известково-шлаковый и известково-зольный кирпичи применяют для возведения стен зданий высотой не более трех этажей и для кладки верхних этажей многоэтажных зданий.

Силикатные изделия ячеистой структуры

Силикатные изделия ячеистой структуры могут быть также в виде пено- и газосиликата.

Пеносиликат — камневидный строительный материал ячеистого строения, получаемый смешиванием технической пены с предварительно размолотой известково-песчаной смесью.

Для изготовления пеносиликата берут обычно до 25 % молотой извести — кипелки и кварцевый песок. Кроме песка могут быть использованы доменный шлак, золы, трепел, диатомит и другие заполнители с большим содержание кремнезема. Известь и заполнители подвергают совместному или раздельному измельчению, после чего приготавливают ячеистую смесь путем перемешивания известково-песчаного раствора с устойчивой технической пеной. Готовую ячеистую смесь выпускают из смесительного барабана пенобетономешалки в раздаточный бункер, а затем разливают в форму будущего изделия. По прошествии 6-8 ч пеносиликат в формах направляют в автоклавы для запаривания и отвердевания.

Газосиликат — искусственный каменный материал ячеистого строения, в котором пористая структура известково-песчаной смеси образуется введением газообразователей. Технологический процесс получения газосиликата сходен с процессом из производства газобетона и состоит в основном из измельчения извести и песка, приготовления известково-песчаного раствора совместно с газообразователем, формования изделия и запаривания в автоклаве.

Из силикатных бетонов ячеистой структуры изготовляют изделия со средней плотностью 300-1200 кг/м 3 и пределом прочности при сжатии 0,4-20,0 МПа. Такие изделия характеризуются мелкопористой структурой и малой теплопроводностью — 0,1-0,35 вт/(мК) и достаточной морозостойкостью. Пено- и газосиликаты с малой средней плотностью (до 500 кг/м 3 ) используют для утепления строительных конструкций и тепловых установок (трубопроводов, котлов и др.). Изделия с пределом прочности 2,5-7,5 МПа и теплопроводностью до 0,29 вт/(мК) применяют для изготовления крупноразмерных изделий наружных и внутренних стен, перегородок и перекрытий зданий. Для перекрытий промышленных и жилых зданий изготовляют армопеносиликатные плиты с пределом прочности при сжатии выше 7,5 МПа. Плиты размерами (150-300)х50х(10-14) см не требуют дополнительной теплоизоляции, являются достаточно прочными и долговечными.

Кирпичи из шлаков

Американские ученые под руководством Г. Лю, директора компании Freight Pipeline разработали технологию производства «зеленых» кирпичей из золы тепловых станций.

Каждый год в США электростанции, работающие на угле, производят порядка 70 миллионов тонн летучей золы. Примерно 25 миллионов тонн перерабатывается, чаще всего её используют как добавку в производстве строительных материалов, например, бетона. Остальные 45 миллионов тонн превращаются в отходы и загрязняют окружающую среду.

По оценкам Г. Лю, 18 миллионов тонн летучей золы могут обеспечить США примерно 9 миллиардами кирпичей в год, т. е. полностью удовлетворит спрос на них.

Преимущества технологии.

Тестирование опытных образцов показало, что кирпичи из золы и пепла сравнимы по прочности с традиционными керамическими собратьями, отлично выдерживают циклы замерзания и оттаивания.

При производстве таких кирпичей снижается потребление энергии почти в 10 раз, что в свою очередь приводит к снижению стоимости такого «зелёного» кирпича примерно на 20 процентов по сравнению с глиняным. Создатели отмечают, что производство кирпича из золы идёт при комнатной температуре, не загрязняет воздух и не способствует глобальному потеплению.

Недостатки технологии.

Следует отметить, что летучая зола включает еще множество чрезвычайно опасных веществ. Полиароматические углеводороды (ПАУ) являются опасными канцерогенами.

Токсичные тяжелые металлы выбрасываются в форме солей или окислов, то есть в устойчивом виде, и могут находиться в золе неопределенное количество лет.

Попадая в организм человека, приводят к поражению печени и желудочно-кишечного тракта, аутоиммунным заболеваниям суставов, заболеваниям нервной системы и психоневрологическим расстройствам, генетическим изменениям у потомков, повышению чувствительности к ионизирующей радиации, остеопорозу трубчатых костей.

Авторы технологии указывают на экологические преимущества данной технологии: «Если ранее многие опасались, что ртуть и другие вредные вещества из золы будут загрязнять воздух, то теперь доказано, что кирпичи из золы, наоборот, абсорбируют ртутные пары».

Следовательно, предлагаемая технология не предусматривает предварительную очистку сырья (золы) от вредных веществ, а только «капсулирует» их в массе формируемых изделий, не пропускающей, по мнению авторов, экотоксиканты в окружающую среду.

Однако, ряд веществ, например, сера, может вызвать деградацию кирпичей, что приводит к проникновению загрязнителей в окружающую среду. Кроме того, токсичные металлы в определенных условиях могут вымываться дождями, например, при изменении кислотности дождевой воды «по метеоусловиям».

Поскольку указанные вредные вещества относятся к весьма устойчивым токсикантам, вероятнее всего кирпичи, произведенные по предлагаемой технологии будут токсичными многие десятилетия.

Таким образом, даже положительные результаты исследований не дают оснований для широкого промышленного использования указанной технологии. Требуется многолетняя проверка качества кирпичей в экспериментальных зданиях и сооружениях.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector