Технологическая линия для производства строительных изделий

 

Изобретение относится к технологии изготовления строительных материалов на базе природных кварцевых песков, являющихся одновременно наполнителем и связующим материалом, и может быть использовано в промышленности строительных материалов. Целью изобретения является расширение технологических возможностей линии. Технологическая линия по производству строительных материалов включает бункера 1 кварцевого песка, емкость 2 для воды, емкость 3 для щелочных добавок, бункер 4 для заполнителей, дозаторы 5, 6 песка и воды, сушилку 7 для кварцевого песка, бункер 8 песка-заполнителя, дозатор 9 высушенного песка, шаровая трубная мельница 10, стабилизатор 11, дозатор 12 вяжущей суспензии, смеситель 13, формующий агрегат 14, автомат-садчик 15, сушилка 16, автомат-укладчик 17. Основой технологического комплекса являются специально разработанные шаровая трубная мельница и стабилизатор, обеспечивающие получение вяжущей суспензии из природных кварцевых песков с необходимыми технологическими параметрами. 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к технологии изготовления строительных материалов на базе природных кварцевых песков, являющихся одновременно наполнителем и связующим материалом, и может быть использовано в промышленности строительных материалов.

Известна технологическая линия по производству силикатного кирпича. Она рассчитана на применение известково-кремнеземистого вяжущего и включает приготовление известково-кремнистого вяжущего и на его основе формование силикатного кирпича. Технологическая линия по производству силикатного кирпича включает бункера извести и песка, дробилку для извести, грохот для песка, дозаторы измельченной извести и фракционированного песка, смеситель песка и извести, мельницу для совместного помола извести и песка и получения известково-кремнеземистого вяжущего, дозаторы вяжущего и песка-наполнителя, двухвальный смеситель для вяжущего и песка, реактор для гашения смеси, стержневой смеситель, пресс с автоматом-укладчиком кирпича-сырца, а затем выдачи его на склад готовой продукции [1] Недостатками данной линии являются высокая металлоемкость и низкая производительность из-за длительной подготовки вяжущего и тепловой обработки, кроме того, низки технологические возможности линии (выпускает только один тип изделий).

Наиболее близким техническим решением к изобретению является технологическая линия по производству силикатного кирпича с использованием известково-кремнеземистого вяжущего.

Линия включает скребковый конвейер подачи извести в дробилку, бункер песка, ленточный питатель песка на грохот, вертикальный ковшовый элеватор подачи извести в бункер извести и песка, ленточный питатель песка с грохота в бункер извести и песка, тарельчатый питатель, трубную мельницу, винтовой питатель, пневмонасос, бункер вяжущего, смеситель песка и вяжущего, ленточным конвейер, силоса, стержневой смеситель ленточный конвейер, пресс, автомат-укладчик, запарочную вагонетку, автоклав, кран для погрузки готовой продукции [2] Недостатком технологической линии является ее высокая металлоемкость из-за большого количества перерабатывающего оборудования, невысокая производительность, повышенные энергозатраты из-за дополнительных переделов (переработка вяжущего, тепловая обработка и т.д.), невозможность выпуска широкой номенклатуры, изделий, а также использование дефицитного и дорогостоящего вяжущего (известь, цемент).

Целью изобретения является расширение технологических возможностей линии.

Основу технологии технологической линии составляет способность кристаллов кварцевого песка к формированию активного поверхностного слоя при трибохимической обработке.

После его обезвоживания в процессе сушки происходит слипание кристаллов с образованием монолитного, стойкого к воздействию влаги материала с прочностью на сжатие до 300 кг/см².

Введение различных наполнителей позволяет получить строительные материалы с широким диапазоном свойств: высокая кислото- и термостойкость, влагонепроницаемость, тепло- и звукоизоляция, широкий диапазон изменения плотности (600-2100 кг/м³). Предлагаемая технология обеспечивает экологическую чистоту на всех этапах производства, отсутствие усадки в процессе сушки и устранение операции обжига.

Трибохимический способ обработки песка характеризуется простотой аппаратной реализации. Основой технологического комплекса является специально доработанная серийно выпускаемая трубная шаровая мельница. Разработанная технология может быть адаптирована практически к любым пескам. Единственным ограничительным фактором является присутствие в песке окислов железа, которое не должно превышать 2% Адаптация технологии заключается во внесении некоторых изменений в конструкцию аппаратных средств и режимов работы.

На чертеже изображена технологическая схема линии по изготовлению стеновых блоков.

Она содержит бункера кварцевого песка 1, емкость 2 для воды, емкость 3 для щелочных добавок, бункер 4 для заполнителей, дозаторы 5, 6 песка и воды, сушилку 7 для кварцевого песка, бункер 8 песка-заполнителя после сушки 8, дозатор 9 высушенного песка.

Дозатор для воды типа ДВК-40 серийно выпускаемое устройство. Дозаторы для песка и заполнителя серийно выпускаемые с объемным дозированием и автоматическим управлением. Шаровая трубная мельница 10, предназначена для смешения и измельчения исходных компонентов. Согласно технологическим требованиям, специальные устройства мельницы позволяют осуществлять порционную выгрузку суспензии при ее непрерывной работе. Стабилизатор 11 представляет собой барабан, изготовленный из листовой стали толщиной 20 мм. Барабан, имеющий загрузочное и разгрузочное устройства, вращается на роликоопорах с фрикционным приводом через редуктор посредством одной из пар опорных роликов. Дозатор 12 для вяжущей суспензии серийно выпускаемый. Смеситель 13 (серийный, стационарный, циклический бетоносмеситель типа СБ-80, СБ-62) обеспечивает смешение наполнителя и вяжущей суспензии. Формующий агрегат 14 представляет собой многопозиционное устройство, включающее ряд дозаторов формовочной смеси, вибростолы, формовочную оснастку, механизм удаления и выталкивания изделий из зоны формообразования.

Автомат-садчик 15 (серийно-выпускаемый типа СМК-127А) обеспечивает укладку изделий на сушильные вагонетки. Вагонетки с помощью средств 16 транспортирования изделий поступают в сушилку 17, конструкция которой зависит от выбранного энергоносителя и температуры сушки изделий.

Автомат-пакетировщик 18 укладывает изделия в транспортный пакет для отправки на склад готовой продукции.

Технологическая линия работает следующим образом.

Песок из карьера доставляют любым видом транспорта в бункера 1. Часть песка поступает в сушилку 7 для сушки. Сушка песка осуществляется разными способами: естественная, в сушильном барабане, сушка СВЧ и др. Высушенный песок используется в качестве наполнителя. Другая часть песка естественной влажности поступает на участок подготовки вяжущего концентрированной вяжущей суспензии (КВС), через объемный или весовой дозатор 5, а затем в шаровую мельницу 10. Из другого дозатора 6 в мельницу подается из емкости 2 вода. Для ускорения процесса активизации дисперсной системы (песок и вода) с одним из компонентов вводятся из емкости 3 щелочные добавки, составляющие до 0,8% от общей массы материала и обеспечивающие щелочную среду рН 8-10. Таким образом достигается механо-химическая активация дисперсной системы с образованием коллоидного компонента. Мельница работает в непрерывном режиме, загрузка материалов и выгрузка КВС при помощи специальных устройств осуществляется порционно непосредственно в процессе работы агрегата. В загрузочной части мельницы установлено конденсирующее устройство, предотвращающее выбросы пара из помольного агрегата.

Из мельницы приготовленная КВС поступает в стабилизатор 11, представляющий собой приводной барабан с загрузочным и разгрузочным устройствами. Механическое гравитационное перемешивание позволяет качественно изменять свойства КВС: вязкость и дилатансию, седиментационную устойчивость суспензии, а также удалять захваченный при измельчении материала воздух. Кроме того, стабилизатор выполняет роль накопителя КВС. В таблице показана зависимость прочности образцов и вязкости КВС от временной стабилизации, полученная в результате исследований кварцевого песка Ольшанского месторождения Белгородской области.

После стабилизатора КВС подается через дозатор 12 в смеситель 13, в который также загружается наполнитель (сухой песок). Кроме указанных компонентов, может также загружаться керамзит, вспученный перлит или другие искусственные пористые заполнители из бункера 4. Смеситель должен обеспечивать тщательное перемешивание компонентов смеси и исключить ее комкование. Подача КВС из мельницы в стабилизатор и из стабилизатора в смеситель осуществляться с помощью растворонасоса, самотеком или другим путем.

Из смесителя приготовленная смесь поступает в бункер формующей установки 14. Установка обеспечивает формование изделий в формах методом вибропрессования, полусухого прессования, прокатки или другим способом.

Отбор изделий для их перемещения в сушилку 17 осуществляется вручную или автоматом-садчиком 15. В зависимости от способа сушки (конвективный, радиационный, СВЧ и т.д.) зависит конструкция сушилки и тип средств транспортирования сформованных изделий 16, вагонетки, транспортеры разных конструкций и т. п. При конвективном способе сушки температура сушильного агента достигает 150^оС.

Разгрузка и пакетирование готовой продукции осуществляется вручную или автоматом-пакетировщиком 18.

Специфичность технологии изготовления строительных материалов из кварцевого песка позволяет создавать изделия с широким диапазоном технических характеристик и эксплуатационных показателей, обеспечивает за счет применения различных наполнителей изменение плотности, теплопроводности, морозостойкости, а также цвета и качества поверхности.

Практически полное отсутствие усадки материала позволяет получать изделия сложной и точной формы с наличием профилированных поверхностей.

Перечисленные свойства материалов на основе кварцевых песков позволяют получать самые разнообразные строительные изделия и конструкции без использования вяжущих материалов.

Формула изобретения

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЛИНИЯ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА СТРОИТЕЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ, содержащая установленные в технологической последовательности бункеры для песка, наполнителей, емкость для воды, дозаторы песка, воды, наполнителя, высушенного песка, вяжущего, сушилку, смеситель, формующую установку с бункером для формующей смеси, автомат-садчик, транспорт для изделий, камеру тепловой обработки изделий, автомат-пакетировщик, отличающаяся тем, что она снабжена трубной шаровой мельницей, стабилизатором, трактом подачи щелочных добавок с дозатором, причем трубная шаровая мельница расположена после тракта подачи песка, а стабилизатор после трубной шаровой мельницы, при этом камера тепловой обработки изделий выполнена в виде туннельной сушилки.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2