CC BY
4УДК 691.31
И.Ф. ШЛЕГЕЛЬ, канд. техн. наук, генеральный директор,
А.В. НОСКОВ, начальник исследовательско-технологического отдела,
Д.А. СЛЕМНЕВ, лаборант, ООО «ИНТА-строй»;
А.В. ВИШНЕВСКИЙ, инженер-технолог 1-й категории, ООО «СибЭК» (Омск)
Повышение качества силикатных материалов с использованием активатора «Вьюга»
В настоящее время производство строительных материалов вступает в новый этап развития, который заключается в расширении сырьевой базы за счет использования отходов промышленности.
Коллектив ООО «ИНТА-строй» длительное время занимается разработкой технологий производства строительных материалов, позволяющих утилизировать накопившиеся отходы энергетики и металлургии. В созданных технологиях можно использовать, например, золу ТЭЦ в производстве керамического полнотелого кирпича полусухого прессования; тонкодисперсные отходы металлургического производства при объемном окрашивании керамического камня. Известно, что использование золы дает возможность снизить количество цементного вяжущего, необходимого для производства ячеистых бетонов и сухих смесей, не ухудшая их качества.
Для реализации подобных технологий в производстве необходим агрегат тонкого помола и активации сырьевых компонентов. Специалистами института по результатам НИОКР создан активатор принципиально новой конструкции, названный «Вьюга» (рис. 1). Активатор представляет собой горизонтально расположенный цилиндрический корпус, в котором смонтирован ротор с мелющими телами. Привод ротора осуществляется электродвигателем.
Установленная мощность привода активатора составляет 15 кВт, производительность — до 1 т/ч, удельное энергопотребление 12—14 кВт • ч на 1 т материала.
На рис. 2 представлен результат лазерного дифракционного анализа дисперсности вольского песка фракции 1,5—2 мм после размола.
Положительный опыт использования активаторов в производстве керамического кирпича, ячеистых бетонов и сухих смесей позволил предположить целесообразность внедрения установок данного типа и в производство силикатных материалов. Для проверки этого предположения было решено провести ряд экспериментов с применением активатора «Вьюга» в техноло-
гии производства силикатного кирпича. Работа проводилась совместно со специалистами завода эффективного зольного кирпича — ООО «СибЭК».
Технология производства известково-зольного кирпича, используемая на предприятии, включает следующие технологические операции:
— предварительное измельчение извести;
— размол извести с частью золы для получения дисперсного порошка;
— смешивание компонентов с водой, гашение извести в реакторе;
— доувлажнение формовочной смеси;
— прессование сырца;
— автоклавная обработка.
В целом технологический процесс производства силикатного кирпича занимает от 18 до 24 ч.
Существенное значение для получения качественной продукции имеет дисперсность известково-зольной смеси (остаток на сите 008 должен составлять не более 8%). Необходимая дисперсность обеспечивается помолом в проходной шаровой мельнице. При использовании в производстве известково-зольной смеси более крупного фракционного состава наблюдается разрушение изделий в процессе термовлажност-ной обработки. Причиной является неполное гашение крупных частиц извести в ходе «созревания» формовочной смеси.
Эксперимент, проведенный на базе ООО «СибЭК», заключался в совмещении стадии смешивания и гашения извести в активаторе «Вьюга». Основная масса золы увлажнялась до 11%. Исходная известково-зольная смесь, используемая в экспериментах, имела остаток на сите 008 25% и вводилась в состав шихты непосредственно перед активацией.
Активация осуществлялась на установке «Вьюга» при различных частотах вращения ротора. Частота вращения ротора при активации сырья для серии 2 была снижена на 20% по сравнению с частотой вращения при активации шихты серии 1. Образцы зольного кирпича,
Рис. 1. Активатор «Вьюга» песка после размола на установке «Вьюга»
12
научно-технический и производственный журнал
сентябрь 2011
j "А ®
Результаты физико-механических испытаний контрольных и экспериментальных образцов
отобранные из партии продукции ООО «СибЭК» для сравнительного анализа физико-механических свойств, обозначены как контрольные.
После активации шихта доувлажнялась до влажности 18%. Изделия формовались на гидравлическом прессе при удельном давлении 16 МПа. Автоклавирование образцов осуществлялось совместно с изделиями, изготовленными по стандартной технологии. В таблице приведены значения физико-механических показателей контрольных и экспериментальных изделий.
В ходе эксперимента с применением агрегата «Вьюга» установлена возможность формования изделий
из активированной шихты при влажности 10%, при этом предел прочности при сжатии для экспериментального сырца соответствует прочностным показателям контрольного полуфабриката, получаемого на действующем производстве при влажности 18%.
Серийно выпускаемые изделия (контрольные) соответствуют марке 125 по ГОСТ 379—95 «Кирпич и камни силикатные». В результате использования в технологическом цикле активатора «Вьюга» удалось получить образцы изделий (экспериментальные), соответствующие марке 300 и выше. Несмотря на более крупный фракционный состав извести, разрушение образцов не наблюдалось.
Таким образом, использование активатора «Вьюга» целесообразно в отрасли производства силикатных материалов в качестве эффективной машины, позволяющей не только повысить качество выпускаемой продукции, но и сократить длительность технологического цикла.
Список литературы
1. Вахнин М.П., Анищенко А.А. Производство силикатного кирпича. М.: Высшая школа, 1989. 200 с.
2. Сулименко Л.М. Общая технология силикатов. М.: ИНФРА-М, 2004. 335 с.
Контрольный Серия 1 Серия 2
Размер, д/ш/в, мм 250/120/88 190/90/45 190/90/45
Плотность, кг/м3 1359 1684 1630
Прочность сырца при сжатии, МПа 0,5-0,7 1,4 1,16
Прочность изделия при сжатии, МПа 13 43 33
Прочность при изгибе, МПа 4,58 4,42 4,21
Водопоглощение, % 22,2 10,2 12,4
Г; научно-технический и производственный журнал
^ ® сентябрь 2011 13~
