Способ изготовления строильных изделий

 

Использование: производство кирпича полусухим прессованием. Сущность изобретения: отделяют включения из глины, дробят, сушат, измельчают, разделяют на фракции: крупную с размером частиц 2 - 5 мм, среднюю 0,5 - 1 мм и мелкую менее 0,5 мм, затем в смеситель планетарного типа подают крупную фракцию в количестве 50 - 40 мас.% от общего количества или ее смесь с 10 - 50% отощителя от ее количества, увлажняют ее при непрерывном перемешивании, последовательно подают 20 - 30 мас.% средней фракции и 30 - 40 мас.% мелкой фракции, увлажняют их, доводя общую влажность до 7 - 9%, во время перемешивания массу обжимают при давлении 0,5 - 1,65 МПа, а одностороннее прессование проводят при давлении 10 - 25 МПа в течение 3 - 4 с. Кроме того, в качестве мелкой фракции используют пыль, уловленную при сушке, а 10 - 50% крупной фракции заменяют на отощитель. Причем сушку ведут до 5 - 10%, а перемешивание при относительной скорости частиц 0 - 1,3 м/с. Характеристики изделий: плотность 1,82 - 1,86 г/см³, прочность не менее 20 МПа. 4 з. п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к производству строительных изделий, в частности к изготовлению кирпича из глины полусухим прессованием.

Известен способ изготовления кирпича, включающий добычу глины, выделение инородных включений, грубое дробление, сушку, измельчение до размера частиц менее 5 мм, полусухое прессование, сушку и обжиг при температурах 900-1050^оС [1] Наиболее близким к изобретению является способ изготовления кирпича полусухим прессованием, включающий выделение из глины включений, дробление, сушку, измельчение в дробилке, стержневом смесителе или дезинтеграторе до зерен менее 3 мм с последующим увлажнением и полусухим прессованием, сушку и обжиг при температурах 900-1050^оС [2] Указанные способы технологически сложны и не позволяют создать безотходное производство за счет использования мелких фракций глины, образующихся при помоле, и пыли, уловленной при сушке глины. Кроме того, перемешивание в указанных способах не дает возможность получить гомогенную смесь, однородную по составу, причем, как правило, для изготовления качественного кирпича используют высокопластичную глину.

Целью изобретения является упрощение технологии, повышение качества изделий за счет обеспечения гомогенности и однородности смеси, удешевление продукции.

Указанная цель достигается за счет того, что в способе изготовления строительных изделий на основе глины, включающем отделение включений, грубое дробление, сушку, измельчение, увлажнение, полусухое прессование и обжиг, после сушки и измельчения глину разделяют на фракции: крупную с размером частиц 1-5 мм, среднюю 0,5-1 мм и мелкую менее 0,5 мм, затем в смеситель планетарного типа подают крупную фракцию в количестве 40-50 мас. от общего количества, или ее смесь с 10-50% отощителя от ее количества, увлажняют ее и при непрерывном перемешивании последовательно подают 20-30 мас. средней фракции и 30-40 мас. мелкой фракции и увлажняют их, доводя общую влажность до 7-9% во время перемешивания полученную массу обжимают при давлении 0,5-1,65 МПа.

Кроме того, в качестве мелкой фракции можно использовать пыль, уловленную при сушке глины, а 10-50% крупной фракции можно заменить на отощитель: кварцевый песок, шлак, гранитная крошка, брак изделий. Сушку глины можно проводить до влажности 5-10% а перемешивание смеси осуществлять при относительной скорости частиц 0-1,3 м/с в скоростном смесителе планетарного типа, при этом можно осуществлять одностороннее полусухое прессование при давлении 10-25 МПа в течение 3-4 с.

Для осуществления способа могут быть использованы глины высоко-, средне- и низкопластичные.

Химический состав глин следующий, мас. SiO₂ 45-80; Al₂O₃+TiO₂ 8-28; Fe₂O₃ 2-15; CaO 0,5-25; MgO 0-4; P₂O 0,3-5; п.п.п. 3-16.

В качестве отощителя используют кварцевый песок, гранитную крошку или брак обоженного кирпича, металлургические шлаки и т.д.

Изобретение иллюстрируется примерами, приведенными ниже.

Для проведения экспериментов использованы глины по ГОСТ 26594-85 и песок речной фракции 1,0-5,0 мм.

Исходное глинистое сырье с начальной влажностью 18-24% предварительное измельчение до крупности не более 30 мм, отделенное от инородных включений, поступает на сушку в установку барабанного типа, где сушится до 5-10% влажности. Пыль, образующуюся при сушке, улавливают. Температура сырья на выходе не превышает 80^оС, влажность измеряется по ГОСТ 2642.1-86. Высушенное сырье рассеивают на фракции, отделяют фракцию 5-1 мм, а фракцию более 5 мм продолжают измельчать.

На смешение подают 40-50% фракции 5-1 мм; 20-30% фракции 1-0,5 мм и 30-40% фракции 0,5 мм, включая уловленную после сушки глины пыль, в указанной последовательности фракций. Величина замеса составляет 5 кг. Смешение осуществляют в планетарном смесителе и в "бегунах", первый обеспечивает интенсивное высокоскоростное смешение, а второй обжатие массы давлением до 1,65 МПа.

Во время смешения осуществляют доувлажнение массы до 7-9% Из готовой массы на гидропрессе прессуют кубики размером 50х50х50 мм и обжигают их при температуре 1100^оС в муфельной печи.

На готовых образцах определят плотность по ГОСТ 2409-80 и прочность по ГОСТ 4071-80.

Отощитель (песок) вводят на стадии смешения вместе с глиной фракции 5-1 мм.

Параметры и режимы проведенных исследований для способа изготовления строительных изделий, а также характеристики готовых изделий сведены в таблицу.

Получаемая в результате предлагаемой последовательности операций масса однородна, гомогенизирована и деаэрирована, заполнение пресс-форм равномерное.

Отпрессованный полусухим способом сырец позволяет исключить операцию сушки.

Обжиг сырца производится по обычной технологии, возможно использование многорядной садки, так как прочность сырца высока.

Технология практически безотходна, так как уловленная пыль, образующаяся при сушке глины, идет в производство изделий.

Достигается значительная экономия энергоресурсов за счет сокращения времени на весь технологический процесс.

Формула изобретения

1. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СТРОИЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ на основе глины, включающий отделение включений, грубое дробление, сушку, измельчение, увлажнение, полусухое прессование и обжиг, отличающийся тем, что после сушки и измельчения глину разделяют на фракции: крупную с размером частиц 1,0 - 5,0 мм, среднюю 0,5 - 1 мм и мелкую менее 0,5 мм, затем в смеситель планетарного типа подают крупную фракцию в количестве 40 - 50 мас.% от общего количества или ее смесь с 10 - 50% отощителя от ее количества, увлажняют ее и при непрерывном перемешивании последовательно подают 20 - 30 мас.% средней фракции и 30 - 40 мас. % мелкой фракции и увлажняют их, доводя общую влажность до 7 - 9%, во время перемешивания полученную массу обжимают при давлении 0,5 - 1,65 МПА.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве мелкой фракции используют пыль, уловленную при сушке глины.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что сушку ведут до влажности 5 - 10%.

4. Способ по пп.1 - 3, отличающийся тем, что перемешивание ведут при относительной скорости частиц 0 - 1,3 м/с.

5. Способ по пп.1 - 3, отличающийся тем, что осуществляют одностороннее прессование при давлении 10 - 25 МПа в течение 3 - 4 с.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2