Технология производства материалов на основе активированного шлака и глин

Размещено на http://www.allbest.ru/

ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ АКТИВИРОВАННОГО ШЛАКА И ГЛИН

Батынова Алина Алесандровна1, Тарасов Роман Викторович2, Макарова Людмила Викторовна3

1ФГБОУ ВПО «Пензенский государственный университет архитектуры и строительства», студент

2ФГБОУ ВПО «Пензенский государственный университет архитектуры и строительства», к.т.н., доцент

3ФГБОУ ВПО «Пензенский государственный университет архитектуры и строительства», к.т.н., доцент

Аннотация

В статье представлено описание технологической схемы производства композиционных материалов на основе молотых металлургических шлаков и глин, активизированных щелочными добавками. Указана последовательность технологических операций и параметры основных технологических режимов.

Ключевые слова: глина, композиционные материалы, технологическая схема., шлак

На основе молотых металлургических шлаков и глин в присутствии активизаторов возможно создание эффективных композиционных материалов, в том числе и специального назначения, например, жаростойких [1…5].

Производство жаростойких глиношлаковых материалов осуществляется по технологической схеме состоящей из нескольких технологических переделов: доставка исходных компонентов, сушка, дозировка, измельчение, перемешивание, дополнительная обработка, прессование и твердение во влажных условиях при температуре 45-55оС, складирование готовой продукции.

Последовательность выполнения технологических операций мало отличается от известных решений в области изготовления стеновых материалов, особенно силикатного кирпича, с той лишь существенной разницей, что в предложенной технологии изготовления глиношлаковых изделий исключается очень энергоемкая операция по автоклавной обработке изделий. А по сравнению с производством глиняного кирпича в предложенной технологической схеме исключается высокоэнергетический процесс обжига.

Исходными материалами для изготовления глиношлаковых изделий являются: гранулированные металлургические шлаки, глины местных месторождений, жаростойкие добавки - шамотный песок, бой шамотного кирпича, глинозем технический и т.д., щелочные активизаторы, поверхностно-активные вещества (рис. 1).

Рисунок 1 - Технологическая схема производства материалов на основе активированного шлака и глин

материал композиционный шлак металлургический

На стадии обработки исходных материалов по системе конвейеров сырье (шлак, глина и добавки) поступают в бункера-накопители, находящиеся в цехе. Гранулированный металлургический шлак из бункера-накопителя через дозатор питатель подается по ленточному конвейеру в струйную мельницу, где происходит помол его до необходимой удельной поверхности (Sуд=3000-3500 см2/г). Кроме того, в струйной мельнице осуществляется процесс сушки материалов. После этого шлак при помощи пневматического подъемника по системе трубопроводов направляется через циклон в бункер, предназначенный для накопления и дальнейшей дозировки в винтовой конвейер.

Параллельно этому процессу обрабатывается глина, которая из бункера-накопителя через дозатор поступает на первичную обработку, при которой происходит разрыхление глины, камневыделение и дробление, а затем в сушильный барабан, откуда по конвейеру - в вибрационную мельницу. После этого молотая глина с удельной поверхностью Sуд.=3000-3500 см2/г при помощи пневматического подъемника через циклон поступает в бункер, откуда она дозируется в винтовой конвейер. Помимо такого вида предварительной обработки глины возможна также обработка глины после сушки на бегунах сухого помола, или ее вторичная обработка на глинорастирателях или бегунах мокрого помола

Жаростойкие добавки из бункера накопителя через дозатор подаются в винтовой конвейер, где происходит их предварительное перемешивание с другими компонентами смеси. В случае использования в качестве заполнителя боя шамотного кирпича, данный сырьевой материал подлежит дополнительной обработке. Он подвергается дроблению и грохочению, а затем дозированию в винтовой конвейер. В винтовом конвейере, куда поступают все материалы, происходит предварительное смешивание в сухом состоянии.

В технологической схеме предусмотрены два винтовых конвейера. Один конвейер подает смесь в смеситель для изготовления крупногабаритных изделий посредством виброуплотнения, другой конвейер подает смесь для изготовления мелкоштучных прессованных жаростойких изделий.

В смесителе происходит перемешивание сухих компонентов с водощелочным раствором. Водощелочной раствор дозируется из расходного бака по системе трубопроводов.

Приготовленная смесь через бункер и дозаторы поступает в два вибропресса, где происходит непосредственное формование изделий, которые с помощью автомата-укладчика укладываются на вагонетки.

В то же время из другого смесителя смесь подается в бункер и через дозаторы поступает в пресса полусухого прессования кирпича (или блоков). Удельное давление прессования находится в пределах P=20-30 МПа. Готовые изделия автоматом-укладчиком укладываются на вагонетки.

Вагонетки с готовыми изделиями при помощи автопогрузчиков подаются в камеры твердения, где посредством создания необходимых температурно-влажностных условий происходит ускорение набора прочности.

Камеры твердения представляют собой конструкции, изготовленные из стального профильного проката и покрытые полипропиленовой или полиэтиленовой пленкой. С целью обеспечения минимальных затрат на тепло- и энергоресурсы в конструкции камер предусмотрены воздушные прослойки на потолке и стенках камер. Эта конструкция камер позволяет снизить теплоотдачу в окружающую среду. Данные камеры герметично закрываются после их наполнения для дальнейшей выдержки. В камере при помощи тепловых регистров поддерживается температура t=50-55оС, а также предусмотрено душирование изделий при помощи форсунок. После 6 часов выдержки изделия выгружаются из камер и транспортируются при помощи автопогрузчиков на склад готовой продукции, где осуществляется складирование готовых изделий перед отправкой потребителю.

Библиографический список

1. Глиношлаковые строительные материалы /В.И. Калашников, В.Ю. Нестеров, В.Л. Хвастунов и др.; Под общ. ред. д-ра техн. наук, проф. В.И. Калашникова. - Пенза: ПГАСА, 2000. - 207 с.: ил.

2. Калашников, В.И. Новый жаростойкий материал для футеровки промышленных печей [Текст] / В.И. Калашников, В.Л. Хвастунов, Р.В. Тарасов, Д.В. Калашников // Строительные материалы. - 2003. - №11. - С.40-42.

3. Тарасов, Р.В. Эффективный жаростойкий материал на основе модифицированного глиношлакового вяжущего [Текст] / Р.В. Тарасов: канд. диссертация. - ПГАСА, 2002.-150 с.

4. Слепова, И.Э. Оценка возможности использования глин месторождений Пензенской области для производства керамической продукции [Текст] / И.Э. Слепова, Р.В. Тарасов, Л.В. Макарова // Современные научные исследования и инновации.- 2014.- № 8 [Электронный ресурс].- URL:http://web.snauka.ru/issues/2014/08/37211 (дата обращения: 20.08.2014).

5. Блохина, Т.П. Оценка воздушных и огневых усадочных деформаций глин месторождений Пензенской области [Текст] / Т.П. Блохина, Р.В. Тарасов, Л.В. Макарова // Современные научные исследования и инновации.- 2014.-№ 8 [Электронный ресурс].- URL: http://web.snauka.ru/issues/2014/08/37254

Размещено на Allbest.ru