Декоративный силикатный кирпич с добавкой шлама кислородно-конвертерного производства

Федеральное агентство по образованию РФ

Казанский Государственный Архитектурно-Строительный Университет

 

 

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                   

                                                                                                                                        

                                                                                               Кафедра ТСМИК

 

Реферат на тему:

Декоративный силикатный кирпич с добавкой шлама кислородно-конвертерного производства

 

 

 

 

           Выполнил: ст. гр. 06-502

           Мухтарова Р.Т.

           Проверил:

                                                                                                       Кузнецова Г.В.

 

 

 

 

 

 

   Казань 2012 г.

Содержание

 

Введение………………………………………………………………………….3

        1. Номенклатура……………………………...…………………………………..4
        2. Сырье для производства цветного силикатного кирпича………………….9

Шлам кислородно-конвертерного производства…………………………..11

        1. Описание технологии производства цветного силикатного кирпича……13
        2. Правила приёмки……………………………………………………………..18
        3. Транспортирование и хранение……………………………………………..21
        4. Список использованной литературы………………………………………..23

      Прайс-листы

 

Перечень графического материала:

Лист 1 - Технологическая схема производства цветного силикатного кирпича.

Лист 2,3 - Спецификация.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Силикатный кирпич - кирпич, изготовленный из песка, извести и небольшой доли добавок. Отформованный кирпич подвергается автоклавной обработке - воздействию насыщенного водяного пара при температуре 170-200 град. C и давлении пара 0,8 МПа.

Силикатный кирпич может быть полнотелым и пустотелым. Пустотелый кирпич более лёгкий и за счёт этого снижается давление на фундамент. К тому же он обладает меньшей теплопроводностью, поэтому стены из такого кирпича можно делать тоньше без ущерба для теплоизоляционных характеристик.

Видовой ряд силикатного кирпича очень широкий. Это кирпич силикатный полнотелый тонированный (спектр цветов может включать даже жёлтый, черный и голубой), такой кирпич используется, как правило, как облицовочный; кирпич силикатный пористый полнотелый и пустотелый; кирпич пустотелый; кирпич пустотелый/полнотелый со сколотой фактурой и т.д.

Преимущества силикатного кирпича:

- Этот вид кирпича обладает хорошими звукоизоляционными свойствами и морозостойкостью.

- Звукоизоляция силикатного кирпича значительно выше, чем у керамического, именно поэтому при возведении межквартирных или межкомнатных стен выбор делается в пользу силикатного кирпича. А его морозостойкость наряду с прочностью обеспечивает ему долговечность, которой он так славится.

Недостатки силикатного кирпича:

- Посредственные теплозащитные свойства, ниже, чем у керамического кирпича, хотя зачастую они оказываются вполне достаточными.

- Высокая гигроскопичность, которая отрицательно сказывается на и без того слабых теплоизоляционных свойствах материала.

 

1.Номенклатура

 

Кирпич и камни силикатные (далее - изделия) изготовляют в форме прямоугольного параллелепипеда размерами, указанными в таблице 1.

Таблица 1

Вид изделия

Длина

Ширина

Толщина

Кирпич одинарный

250

120

65

Камень

250

120

138

Примечание – По согласованию с потребителем допускается выпускать утолщенный кирпич размерами 250х120х88 мм


 

               

Предельные отклонения от номинальных размеров и геометрической формы изделия не должны превышать, мм:

- по длине, толщине и  ширине - +-2;

- по непараллельности граней - +2.

Типы и размеры:

Одинарный и утолщенный кирпич изготовляют полнотелым и пустотелым, камни только пустотелыми.

Отверстия в изделиях должны быть несквозными и расположены перпендикулярно постели. Толщина наружных стенок пустотелых изделий должна быть не менее 10 мм.

По прочности изделия изготовляют марок: 75, 100, 125, 150, 175, 200, 250, 300.

По морозостойкости изделия изготовляют марок: F15, F25, F35, F50. Марка по морозостойкости лицевых изделий должна быть не менее F25.

В зависимости от средней плотности полнотелые изделия подразделяют на:

- пористые со средней  плотностью до 1500 кг/мм3;

- плотные свыше 1500 кг/м3.

В зависимости от назначения изделия изготовляют лицевыми и рядовыми.

Условное обозначение силикатных изделий должно состоять из названия, вида и назначения изделия, марки по прочности и морозостойкости, обозначения настоящего стандарта.

Пример условного обозначения:

Кирпич силикатный лицевой декоративный марки по прочности 150, марки по морозостойкости F25:

Кирпич СЛД-150/25 ГОСТ 379-95

 

Виды пустотелых кирпичей.

Изделия должны изготовляться в соответствии с требованиями настоящего стандарта по технологическому регламенту, утвержденному предприятием-изготовителем.

Характеристики:

Внешний вид:

По фактуре лицевой поверхности лицевые изделия изготовляют гладкими с декоративным покрытием; по цвету - неокрашенными, имеющими цвет сырья, из которого они изготовлены, или окрашенными - из окрашенной смеси или с поверхностной окраской лицевых граней.

Лицевые изделия должны иметь две лицевые поверхности: тычковую и ложковую.

По согласованию с потребителем допускается выпускать изделия с одной лицевой поверхностью.

Поверхность граней изделия должна быть плоской, ребра - прямолинейными.

Допускается выпускать лицевые изделия с закругленными вертикальными ребрами радиусом не более 6 мм.

Цвет (оттенок цвета) лицевых изделий должен соответствовать образцу-эталону.

Пятна на лицевой поверхности изделий не допускаются.

На рядовом изделии не допускаются дефекты внешнего вида, размеры и количество которых превышают указанные в таблице 2.

Таблица 2

Вид дефекта

Значение

1

Отбитости углов глубиной от 10 до 15 мм, шт.

3

2

Отбитости притупленности ребер глубиной от 5 до 10 мм, шт.

3

3

Шероховатости или срыв грани глубиной, мм

5

4

Трещины на  всю  толщину  изделия  протяженностью по постели до 40 мм, шт.

1


 

 

Отбитости и притупленности углов и ребер, шероховатости, трещины и другие повреждения на лицевых поверхностях лицевых изделий не допускаются.

Проколы постели пустотелых изделий размером более 10 мм, а также дефекты изделий (вздутие и шелушение поверхности, увеличение объема, наличие сетки мелких трещин от непогасившейся силикатной смеси) не допускаются.

Для лицевых изделий наличие указанных включений на поверхности не допускаются, в изломе допускается не более 3.

Количество половняка в партии должно быть не более 5% для рядовых изделий, 2% для лицевых изделий.

Марку камня по прочности устанавливают по пределу прочности при сжатии, а кирпича - по значению пределов прочности при сжатии и изгибе, указанных в таблице 3.

Таблица 3

В мегапаскалях (кгс/см2)

Марка изделия

Предел прочности, не менее

при сжатии

при изгибе

всех видов изделий

одинарного и утолщенного полнотелого кирпича

утолщенного полнотелого кирпича

средний из пяти образцов

наименьший из пяти значений

средний из пяти образцов

наименьший из пяти значений

средний из пяти образцов

наименьший из пяти значений

300

30,0 (300)

25,0 (250)

4,0 (40)

2,7 (27)

2,4 (24)

1,8 (18)

250

25,0 (250)

20,0 (200)

3,5 (35)

2,3 (23)

2,0 (20)

1,6 (16)

200

20,0 (200)

15,0 (150)

3,2 (32)

2,1 (21)

1,8 (18)

1,3 (13)

175

17,5 (175)

13,5 (135)

3,0 (30)

2,0 (20)

1,6 (16)

1,2 (12)

150

15,0 (150)

12,5 (125)

2,7 (27)

1,8 (18)

1,5 (15)

1,1 (11)

125

12,5 (125)

10,0 (100)

2,4 (24)

1,6 (16)

1,2 (12)

0,9 (9)

Примечания:

  1. Предел прочности при изгибе определяют по фактической площади изделия без вычета площади пустот.
  2. Марка по прочности лицевого кирпича должна быть не менее 125, лицевых камней - 100

     

    За марку по морозостойкости принимают число циклов попеременного замораживания и оттаивания, при которых в изделиях отсутствуют признаки видимых повреждений (шелушение, расслоение, выкрашивание и др.), а снижение прочности при сжатии не превышает 25% для рядовых и 20% для лицевых изделий.

    Водопоглошение изделий должно быть не менее 6%.

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    2.Сырьё для производства цветного силикатного кирпича

     

    Основными видами сырья для производства цветного силикатного кирпича являются песок, известь, пигменты-красители и вода.

    Песок:

    Основным компонентом силикатного кирпича (85 – 90% по массе) является песок, поэтому заводы силикатного кирпича размещают, как правило, вблизи месторождений песка, и песчаные карьеры являются частью предприятий. Состав и свойства песка определяют во многом характер и особенности технологии силикатного кирпича.

    Кварцевый песок в производстве силикатных изделий применяют немолотый, в виде смеси немолотого и тонкомолотого, а также грубомолотый. Песок для силикатных автоклавных изделий должен содержать кремнезема SiO2 не менее 85%; наличие примесей отрицательно влияет на качество изделий: слюда понижает прочность изделий, ее содержание в песке не должно превышать 0,5%; органические примеси вызывают вспучивание и также понижают прочность; ограничивается содержание в песке и сернистых примесей. Равномерно распределенные глинистые примеси допускаются в количестве не более 10% — они не только не понижают качество силикатных изделий, но и повышают удобоукладываемость сырьевой смеси; крупные включения глины снижают качество изделий. Зерновой состав, форма и характер поверхности зерен также оказывают большое влияние на качество изделий: лучшее сцепление обеспечивают зерна с шероховатой поверхностью и предпочтительными являются горные пески. Прочность изделий зависит от их плотности, т. е. от количества пустот в песке. Максимальная плотность достигается при смешивании зерен песка различных размеров.

    Известь:

    Основным вяжущим материалом для производства силикатных изделий является строительная воздушная известь. По химическому составу известь состоит из окиси кальция (СаО) с - примесью некоторого количества окиси магния (МgО).

    Различают два вида извести: негашеную и гашеную; на заводах силикатного кирпича применяется негашеная известь. Технические условия на воздушную негашеную известь регламентированы ГОСТ 9179 – 77, согласно которому известь разделяется на три сорта. Требования к качеству извести изложены в табл. 4.

    Таблица 4.

    Технические условия на негашёную комовую известь.

    Показатели

    Сорта

    1

    2

    3

    Содержание активных СаО+MgO, считая на сухое вещество, в % (не менее)

    Содержание непогасившихся зёрен в % (не более)

    Скорость гашения в мин:

    быстрогасящаяся (до)

    среднегасящаяся (не более)

    медленногасящаяся (более)

     

    85

    10

     

    8

    25

    25

     

    70

    20

     

    8

    25

    25

     

    60

    25

     

    8

    25

    25


    К извести предъявляют следующие основные требования:

    1) известь должна быть  быстрогасящаяся, т. е. время гашения  ее не должно превышать 8 мин.; применение медленногасящейся извести снижает производительность гасительных установок;

    2) сумма активных окислов  кальция и магния (СаО+МgО) в извести должна составлять не менее 85%;

    3) содержание окиси магния  в извести не должно превышать 5%, так как магнезиальная известь  гасится медленно;

    4) содержание недожженной  извести не должно превышать 7%, так как она не активна и  не влияет на твердение кирпича  при запаривании, а является балластом, увеличивающим расход извести  и удорожающим себестоимость  готовой продукции;

    5) известь не должна  быть пережженной, так как в  таком виде она медленно гасится  и вызывает растрескивание кирпича  в запарочных котлах (автоклавах).

    Пигменты:

    Пигменты бывают:

    - желтые Fe(OH)2 - 86%;

    - красные Fe2O3 – 95%;

    - коричневые Fe2O3 * Fe3O4 – 80% и др.

    Также к пигментам предъявляют следующие требования:

    - не растворимы в воде;

    - температура до 2000 С;

    - щелоче-устойчивые;

    - обладать хорошей красящей  способностью;

    - не влиять на ТВО;

    - не содержать примесей;

    - атмосферастойкость.

     

     

            Шлам кислородно-конвертерного производства

    Шлам представляет собой осыпь из-под транспортных лент на выходе из барабанной сушилки шлама термоотделения кислородно-конвертерного производства. В силикатную смесь дозируется фракция 0-0,9 мм(Sуд =20 м2/кг). Данные ситового анализа этой фракции, мас. %: 0-0,05-0,03;0,05-0,1-0,29;0,1-0,2-20,4;0,2-0,315-62,6;0,315-0,9-16,7.

      Химический состав  шлама, мас.%: Fe2O3-41.3; FeO-36.2; CaO-12,1; MgO-3,65;SiO2-2,13;Al2O3-1,69;MnO-0,52; ППП(при 900 град.С)-5,9. Влажность шлама -52%, рН-11,7,цвет-черный.

    Формование проводят при стандартном давлении (9-10МПа) с использованием автомата-укладчика. Запарку кирпича проводили в типовом автоклаве под избыточном давлением 0,9 Мпа и температуре 180 град.С по схеме 1,5-5,5-3,5 ч. Цвет готового кирпича серо-голубой. Интенсивность окраски усиливалась с увеличением добавки шлама от 2 до 5%. Размеры кирпича соответствовали норме, ребра и углы были четко очерчены.

    От количества добавки шлама зависит значение  активности смеси и значение её влажности; для кирпича сырца-прочность при сжатии . При увеличении добавки шлама –активность и влажность смеси возрастает(добавка 3-5%,активность 8,7-8,9 %),время выдержки до запаривания-уменьшается(9,5-5,5 ч.).

    Масса кирпича в высушенном состоянии 4,12 кг,а его средняя плотность (1600 кг/м3) отвечает условно эффективному кирпичу;средняя марка по прочности близка к 200.

    После хранения в помещении при 10-27 град.С и естественной влажности в течении 3 лет кирпич был испытан на прочность. Прочность кирпича за 3 года увеличилась в среднем на 20%.

    А кирпич в кладке за эти годы не потерял окраску,поверхность кирпича осталась гладкой, кирпич успешно выдержал испытания на светостойкость и атмосферостойкость.

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    3.Описание технологии производства цветного силикатного кирпича

     

    1. Приемка сырья.

    Известняк поступает из карьера автотранспортом на склад (1).

    Песок доставляется из карьера на автотранспорте (10).

    Шлам в виде порошка, упакованные в мешки, привозятся автотранспортом (15) и хранятся на складе (16).

    1. Подготовка сырья.

    Известняк подается ленточным конвейером (18) в щековую дробилку (2), откуда дробленый камень фр. 20-120 мм поступает на грохот (3), посредством ленточного конвейера (18). Материал, прошедший грохот фр. 40-120 мм отправляется в приемный бункер (4), при помощи скипового подъемника направляется на обжиг в шахтную печь (5).

    Комовая известь, направляется ленточным конвейером (18) в молотковую дробилку (6),где дробиться до фр. 0-0,5 мм, после которой пневмотранспортом (7) перекачивается в расходный бункер (9) помольного отделения, который оборудован пылеосадительным циклоном (8).

    Песок выгружается в приемочный бункер оборудованный комеразбивочной машиной (11), откуда транспортируется ленточным конвейером (18) в склад песка (12).

    Из склада песок направляется ленточным конвейером (18) на грохот (3), после которого просеянный песок отправляется в расходный бункер для подачи песка (13).

    Шлам из склада направляется расходный бункер (22).

    1. Подготовка ИКВ. Дозирование компонентов.

    Для получения сырьевой смеси (силикатной массы) требуемого качества необходимо правильно дозировать их.

    Необходимое количество песка отмеривается по объему, а известь по весу при помощи бункерных весов. Пигменты дозируются по массе на одну серию сырца кирпича.

    Кроме извести и песка, составной частью силикатной массы является вода, необходимая для полного гашения извести. Вода также придает массе пластичность, необходимую для прессования кирпича-сырца, и создает благоприятную среду для протекания химической реакции твердения кирпича при его запаривании.

    Песок, известь и отходы кирипича дозируются с помощью дозаторов (14) и при помощи питателя (19) направляются в червячный смеситель (20). После тщательного перемешивания, смесь на ленточном конвейере (18) направляется в мельницу (21), где материал перемалывается, истирается и смешивается. Из мельницы мелкодисперсный порошок пневмотранспортом (7) направляется в силос ИКВ (24).

    1. Приготовление силикатной массы.

    Силосный способ приготовления массы имеет значительные экономические преимущества перед барабанным, так как при силосовании массы на гашение извести не расходуется пар. Кроме того, технология силосного способа производства значительно проще технологии барабанного способа.

    Подготовленная ИКВ, песок, шлам (17) и вода (23), непрерывно при помощи бункер – дозаторов подаются в заданном соотношении в смеситель (20) непрерывного действия и увлажняются.

    Перемешанная и увлажненная масса поступает в силосы (реакторы) (24), где выдерживается от 0,5 до 3 час, в течение которых известь гасится.

    При взаимодействии извести с водой происходят реакции гидратации СаО + Н2О = Са(ОН)2 + Q. Реакции гидратации окиси кальция идет с выделением тепла. Известь в процессе гидратации увеличивается в объеме и образует рыхлую, белого цвета, легкую порошкообразную массу гидрата окиси кальция Са(ОН)2.

    1. Прессование сырца.

    На качество кирпича и в основном на его прочность наиболее существенно влияет давление, которому подвергается силикатная масса во время прессования. В результате прессования происходит уплотнение силикатной массы. Тщательно уплотнить сырец – значит довести до минимума свободное пространство между частицами песка, сблизив их настолько, чтобы они разделялись друг от друга только тончайшим слоем вяжущего вещества. Такое сближение зерен песка при дальнейшей водо-тепловой обработке кирпича-сырца в автоклаве обеспечивает получение плотного и прочного конгломерата.

    Силикатная масса, приготовленная в силосах, передается при помощи ленты в стержневую мельницу (25), где перемешивается. Потом масса на ленточном конвейере (18) подается в буферный бункер (26) над пресс-мешалкой пресса. Подача массы в пресс-мешалку должна так регулироваться, чтобы она занимала примерно 3/4 объема пресс-мешалки. Если поступающая масса имеет более низкую влажность, чем требуется, доувлажнение ее производится в пресс-мешалке, вокруг стенок которой укладывается водопроводная труба с мелкими отверстиями по ее длине, направленными вниз.

    После прессования полученные кирпичи автоматом-укладчиком укладываются на вагонетки (28), которые транспортируются в автоклавы (29), где производится тепло - влажная обработка кирпича.

    1. Автоклавная обработка.

    Для придания необходимой прочности силикатному кирпичу его обрабатывают насыщенным паром; при этом температурное воздействие сочетается с обязательным наличием в кирпиче-сырце водной среды, которая благоприятствует протеканию реакции образования цементирующих веществ с максимальной интенсивностью. Насыщенный пар используется с температурой 1750 С при соответствующем такой температуре давлении в 0,8 МПа.

    В процессе автоклавной обработки, т. е. запаривания кирпича-сырца, различают три стадии.

    Первая стадия начинается с момента впуска пара в автоклав и заканчивается выравниванием температур запариваемых изделий, где начинается растворение SiO2.

    Вторая стадия характеризуется постоянством температуры и давления и называется изотермической выдержкой. В это время получают максимальное развитие все те физико- химические процессы, которые способствуют образованию гидросиликата кальция, а следовательно, и твердению обрабатываемых изделий.

    К этому моменту поры сырца заполнены водным раствором гидрата окиси кальция Са(ОН)2, непосредственно соприкасающимся с кремнеземом SiO2 песка.

    Наличие водной среды и высокой температуры вызывает на поверхности песчинок некоторое растворение кремнезема, образовавшийся раствор вступает в химическую реакцию с образовавшимся в течение первой стадии запаривания водным раствором гидрата окиси кальция и в результате получаются новые вещества - гидросиликаты кальция:

    Третья стадия начинается с момента прекращения доступа пара в автоклав до момента выгрузки из него готового кирпича.

    После завершения пропаривания кирпич (30) выкатывается из автоклава.

    Приемка ОТК. Проверяется:

     - внешний вид (наличие дефектов внешнего вида);

    - размеры и правильность  формы;

    - наличие включений в  изломе и на поверхности;

    - наличие проколов и  дефектов от непогасившейся смеси;

    - цвет (оттенок цвета);

    - масса изделия;

    - предел прочности при  сжатии;

    - предел прочности при  изгибе для кирпичей марок 75 и 100.

    Укладывается кирпич на поддоны в таком количестве, чтобы его можно было упаковать. Упаковывается пакет кирпичей в установке для обертывания с термоусадочной пленкой.

    Готовый цветной силикатный кирпич направляется на склад готовой продукции или к заказчику .

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    4.Правила приемки

     

    Изделия должны быть приняты техническим контролем предприятия-изготовителя.

    Изделия принимают партиями. Объем партии изделий устанавливают в количестве не более выработки одного автоклава за цикл тепловой обработки.

    Партия должна состоять из изделий одного вида, одной марки по прочности и морозостойкости.

    Для проверки соответствия изделий требованиям настоящего стандарта проводят приемо-сдаточные и периодические испытания.

    Приемо-сдаточные испытания осуществляют по следующим показателям:

    - внешний вид (наличие  дефектов внешнего вида);

    - размеры и правильность  формы;

    - наличие включений в  изломе и на поверхности;

    - наличие проколов и  дефектов от непогасившейся смеси;

    - цвет (оттенок цвета);

    - масса изделия;

    - предел прочности при  сжатии;

    - предел прочности при  изгибе для кирпичей марок 75 и 100.

    Периодические испытания проводят не реже одного раза:

    в месяц - для определения прочности сцепления декоративного покрытия с поверхностью изделия, предела прочности кирпичей при изгибе марок 125 и выше;

    в квартал - для определения морозостойкости, водопоглощения, средней плотности изделий;

    в год - для определения удельной эффективной активности естественных радионуклидов в изделии при отсутствии данных поставщика сырьевых материалов об удельной эффективной активности естественных радионуклидов в поставляемых материалах.

    Периодические испытания проводят также при изменении сырьевых материалов.

    Теплопроводность изделий определяют при постановке продукции на производство, а также при изменении применяемых материалов, размера и количества пустот.

    Для проведения приемо-сдаточных и периодических испытаний образцы отбирают методом случайного отбора из разных мест партии в количестве, указанном в таблице 6 и 7.

    Приемку изделий по показателям внешнего вида проводят по двухступенчатому нормальному плану контроля в соответствии с требованиями ГОСТ 18242, при этом объем выборки, приемочные и браковочные числа должны соответствовать указанным в таблице 6.

    Декоративный силикатный кирпич с добавкой шлама кислородно-конвертерного производства