Способ получения кирпича

 

Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано в процессах получения керамического кирпича. Техническим результатом является разработка способа получения кирпича с улучшенными прочностными характеристиками. В способе получения кирпича, включающем выдерживание глины, приготовление шихты перемешиванием глины, песка или шамота и древесных опилок, измельчение шихты, выдерживание шихты, приготовление формовочной массы, формование, резку бруса на заготовки, сушку и обжиг кирпича, осуществляют выдерживание глины до 30 суток, а шихты - до 2 суток, при следующем соотношении компонентов, мас.%: глина - 60-70, песок или шамот - 25-35, древесные опилки - 3-10. При этом используют глину Аланьского и/или Байданкинского месторождения. Предпочтительно используют глину Аланьского месторождения следующего состава, мас.%: SiO₂ - 52,0-56,0; CaO₂ - 3,4-3,8; MgO - 5,1-5,4; Al₂О₃ - 15,5-16,5; Fe₂O₃ - 4,5-5,5; TiO₂ - 0,5-0,6; Na₂O - 0,010-0,015; K₂O - 16,0-17,0; остальное - песок и влага. 2 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 ил.

Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано в процессах получения керамического кирпича.

Известна масса для получения керамических изделий, содержащая глинистое сырье, кремнеземистый шлам - продукт мокрой очистки газов производства низкомарочного ферросилиция - и бентонит. Компоненты смешивают, сушат, просеивают через сито, затем увлажняют до нормальной формовочной влажности. Из готовой массы набивают образцы - кубики и сушат в естественных условиях до влажности 1-2%, затем обжигают в печи при температуре 950°С [Авторское свидетельство СССР № 1791420, МПК С 04 В 33/00, опубл. 30.01.93].

Недостатком описанного способа получения керамических изделий является большая длительность обжига и высокие энергозатраты при получении изделий в промышленных условиях.

Известен способ получения шихты, изготовления кирпича и камня [Патент РФ № 2052417, С 04 В 33/00, 33/02, опубл. 20.01.96]. Способ проводится в последовательно соединенных агрегатах с транспортирующими устройствами. Для получения кирпича (керамического камня) перемешивают суглинок и/или глину, древесные опилки, отходы металлургического производства и отходы производства минераловатных плит. Полученную шихту подвергают грубому и тонкому измельчению, увлажняют до формовочной влажности 18-20%, затем подают на пластичное формование, режут брус на заготовки, сушат и обжигают при температуре 950-1000°С.

Недостатком указанного способа получения кирпича является невысокая прочность готовых изделий, обусловленная использованием шлама.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ получения кирпича, включающий выдерживание глины, приготовление шихты перемешиванием глины, песка или шамота и древесных опилок, измельчение шихты, выдерживание шихты, приготовление формовочной массы, формование, резку бруса на заготовки, сушку и обжиг кирпича, при следующем соотношении компонентов, мас.%: песок - не более 30 или шамот - 15-25; древесные опилки - 10-15, глина - остальное (Августиник А.И. Керамика. М.: Промстройиздат, 1957, с. 73-75, 80-88, 97-102, 139).

Недостатком описанного способа получения кирпича также является невысокая прочность готовых изделий.

Задачей изобретения является разработка способа получения кирпича с улучшенными прочностными характеристиками.

Поставленная задача решается способом получения кирпича, включающим выдерживание глины, приготовление шихты перемешиванием глины, песка или шамота и древесных опилок, измельчение шихты, выдерживание шихты, приготовление формовочной массы, формование, резку бруса на заготовки, сушку и обжиг кирпича, при этом осуществляют выдерживание глины до 30 суток, а шихты - до 2 суток при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Глина 60-70

Песок или шамот 25-35

Древесные опилки 3-10

Для приготовления шихты используют глину Аланьского и/или Байданкинского месторождения.

Глина Аланьского месторождения имеет следующий состав, мас.%: SiO₂ - 52,0-56,0; СаO₂ - 3,4-3,8; MgO - 5,1-5,4; Аl₂O₃ - 15,5-16,5; Fе₂O₃ - 4,5-5,5; TiO₂ - 0,5-0,6; Na₂O - 0,010-0,015; K₂O - 16,0-17,0; остальное - песок и влага.

Исследования процессов получения строительных материалов, в частности получения керамического кирпича, показали, что для повышения прочности кирпича необходимо выдерживать глину и шихту в запасниках в течение определенного времени и только после этого подавать формовочную массу на дальнейшую переработку.

Кроме того, использование в качестве добавки шамота - измельченного бракованного кирпича с размером частиц 1-3 мм - позволяет создать безотходное производство.

Способ получения кирпича осуществляют по приведенной схеме, которая включает:

1 - основные линии подачи глины и песка или шамота;

2 - глинозапасник приемно-подготовительного отделения сырья;

3 - резервные линии подачи глины и песка или шамота;

4 - ленточный конвейер подачи рыхленой глины;

5 - линия подачи опилок в рыхленую глину;

6 - узел приготовления шихты;

7 - ленточный конвейер подачи очищенной шихты;

8 - резервный узел подачи рыхленой глины, состоящий из бегунков мокрого помола 8 и вальцев тонкого помола 9;

10 - шихтозапасник;

11 - ленточный конвейер выдержанной шихты;

12 - линия подачи некондиционной шихты;

13 - вальцы тонкой помолки выдержанной шихты;

14 - узел приготовления формовочной массы;

15 - линия подачи бруса формовочной массы;

16 - сушильный узел;

17 - узел обжига кирпича;

18 - железоотделитель металлических включений;

19 - камнеотделитель рыхленой глины;

20 - линия подачи горячего воздуха;

21 - линия отбора воздуха.

Способ получения кирпича осуществляют следующим образом. По основным линиям 1 подают в приемно-подготовительное отделение глину и песок или шамот. Глину предварительно выдерживают до 30 суток в глинозапаснике 2, затем перемешивают и разбивают на куски размером до 700 мм (глинорыхлитель на схеме не показан). Имеется возможность подачи глины и песка или шамота по резервным линиям 3, минуя глинозапасник 2 при выходе его из строя. Далее рыхленая глина с влажностью до 25 мас.% перемешивается с песком и по ленточному конвейеру 4 подается в узел приготовления шихты 6. Кроме глины на ленточный конвейер 4 по линии 5 подают опилки для улучшения теплообмена при сушке. При прохождении глины и песка или шамота по ленточному конвейеру 4 железоотделителем металлических включений 18 извлекают металл. В узле приготовления шихты глину измельчают и с помощью камнеотделителя 19 удаляют недробные включения из рыхленой глины - образуется кондиционная шихта. При поломке некоторых агрегатов узла приготовления шихты переключаются на резервный узел, состоящий из бегунков мокрого помола 8 и вальцев тонкого помола 9 с камне-отделителем, что повышает ритмичность работы технологической линии получения кирпича и исключает простой последующих агрегатов. Далее очищенную от металлических и недробных включений шихту по ленточному конвейеру 7 подают в шихтозапасник 10, где шихта выдерживается (вылеживается) до 2 суток. Затем выдержанную шихту по ленточному конвейеру 11 направляют в узел приготовления формовочной массы 14. Если шихта не удовлетворяет требованиям, предъявляемым к качеству, с ленточного конвейера 11 ее направляют по линии 12 на вальцы тонкой помолки выдержанной шихты 13, где глина подвергается более тонкому измельчению, и далее по ленточному конвейеру 11 шихту направляют в узел приготовления формовочной массы 14, откуда после прохождения автоматов резки и укладки (агрегаты условно не показаны) кирпич поступает в сушильный узел 16, куда подается воздух с температурой 60-65°С по линии 20, и с температурой 30-35°С по линии 21 воздух отбирается вентилятором, затем высушенный кирпич подают в узел обжига кирпича 17 и на склад готовой продукции.

Таким образом, выдержка глины до приготовления шихты и выдержка измельченной шихты до стадии формования кирпича в течение заданного времени (глины до 30 суток, шихты до 2 суток) позволяет повысить качество получаемого кирпича.

Резервируя основные технологические линии подачи сырья, добиваются непрерывной работы технологической линии получения кирпича и повышения ее производительности. Кроме того, используя глину Байданкинского и/или Аланьского района, которые расположены в непосредственной близости от производства, снижают себестоимость полученного кирпича.

Ниже приведены примеры осуществления способа и показатели качества получаемого кирпича.

Пример 1

По линиям 1 в приемно-подготовительное отделение подают глину в количестве 60000 т (60 мас.%) и песок в количестве 35000 т (35 мас.%). Глину Аланьского месторождения, выдержанную в глинозапаснике 2 в течение 25 суток, влажностью 25 мас.% дробят на куски размером до 700 мм, перемешивают с песком и по ленточному конвейеру 4, куда также по линии 5 подают опилки в количестве 5000 т (5 мас.%) (имеется возможность по линии 3 подавать глину и песок, минуя глинозапасник 2), направляют в узел приготовления шихты 6.

При транспортировке глины и песка по ленточному конвейеру 4 железо-отделителем 18 удаляют металлические включения (до 5 кг/т смеси) и в узле приготовления шихты 6 камнеотделителем 19 удаляют недробные включения (до 20 мас.% от поданной глины) (при выходе из строя узла приготовления шихты 6 смесь рыхленой глины и опилок может быть направлена в резервный узел, состоящий из бегунков 8 и вальцев 9 с камнеотделителем).

Очищенную от металлических и недробных включений шихту подают в шихтозапасник 10, в котором выдерживают ее в течение 1 суток и с влажностью 18-20 мас.% по конвейеру 11 направляют в узел приготовления формовочной массы 14 (при неудовлетворительном качестве некондиционную шихту с ленточного конвейера 11 по линии 12 направляют на вальцы тонкой помолки шихты 13 для измельчения и направляют обратно на конвейер 11 и в формовочный узел 14).

Далее брус формовочной массы из узла 14 по линии 15 подают в сушильный узел 16. Затем высушенный кирпич направляют в узел обжига 17, откуда готовый кирпич в количестве 50000 штук направляют на склад готовой продукции. В таблице приведены показатели качества полученного кирпича.

Пример 2

Способ получения кирпича осуществляют так же, как описано в примере 1, но для получения шихты используют глину, предварительно выдержанную в течение 30 суток, для приготовления шихты используют глину Байданкинского месторождения в количестве 67000 т (67 мас.%), шамот - 30000 т (30 мас.%), опилки - 3000 т (3 мас.%), шихту после измельчения выдерживают в течение 2 суток. Показатели качества полученного кирпича приведены в таблице.

Пример 3

Способ получения кирпича осуществляют так же, как описано в примере 1, но для получения шихты используют глину Аланьского и Байданкинского месторождений в соотношении 1:1. Количество глины для приготовления шихты - 68000 т (68 мас.%), песка - 25000 т (25 мас.%), опилок - 7000 т (7 мас.%).

Показатели качества полученного кирпича приведены в таблице.

Как видно из приведенных примеров, предлагаемый способ позволяет получать кирпич с улучшенными прочностными характеристиками.

Формула изобретения

1. Способ получения кирпича, включающий выдерживание глины, приготовление шихты перемешиванием глины, песка или шамота и древесных опилок, измельчение шихты, выдерживание шихты, приготовление формовочной массы, формование, резку бруса на заготовки, сушку и обжиг кирпича, отличающийся тем, что осуществляют выдерживание глины до 30 суток, а шихты - до 2 суток при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Глина 60 - 70

Песок или шамот 25 - 35

Древесные опилки 3 - 10

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что глину используют Аланьского и/или Байданкинского месторождения.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что глину используют Аланьского месторождения следующего состава, мас.%: SiО₂ 52,0-56,0; СаО₂ 3,4-3,8; MgO 5,1-5,4; Аl₂О₃ 15,5-16,5; Fe₂O₃ 4,5-5,5; ТiO₂ 0,5-0,6; Nа₂О 0,010-0,015; К₂О 16,0-17,0; остальное песок и влага.

РИСУНКИ

Рисунок 1