Okna-zdes48.ru

Лучшие окна здесь
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Метод полусухого прессования при производстве керамического кирпича

Закономерности полусухого прессования кирпича и пустотелых камней

Формование сырца силикатного и глиняного кирпича полусухого прессования является основным технологическим переделом, в значительной мере обусловливающим качество изделий. Однако изучению закономерностей этого процесса не уделяется должного внимания, а недостаточность достоверной информации затрудняет разработку исходных требований для создания новых высокопроизводительных и экономичных прессов. Развитие теории прессования строительного кирпича имеет существенное значение для совершенствования конкретных технологических процессов на действующих предприятиях.

Для изучения процесса прессования могут быть успешно применены принципы физико-химической механики и закономерности поверхностных свойств дисперсных систем. В результате механической работы из рыхлой сырьевой смеси образуется прессовка — твердое тело, прочность которого обусловлена сближением и когезионно-адгезионным взаимодействием тонкодисперсных частиц и зерен смеси. Прочность сформованного тела пропорциональна числу контактов и силе взаимодействия в зоне контакта, которая определяется наличием на поверхности частиц заряда в виде остаточных молекулярных сил, дефектов структуры, разорванных связей, радикалов и особенно ОН-групп. Последние, легко образуя с водой водородные связи, придают системе эластичность. позволяющую существенно уменьшить силы трения при прессовании.

Выбор оптимальных параметров прессования возник в связи с необходимостью создания новых высокопроизводительных прессов для силикатных и керамических изделий. Существовало мнение, основанное якобы на зарубежном опыте, о необходимости прессования силикатного кирпича при удельном давлении 40—50 МПа, при этом фактору Еремени прессования должного внимания не уделялось. Однако испытания ряда современных зарубежных прессов (Дорстеиер 106/206, ПА-550. Крупп-Пнтертехник) показали другую картину. Установлено , что, обеспечивающие хороший внешний вид, высокую прочность кирпича и возможность формования высокопустотных изделий, эти прессы работают при удельном давлении в пределах 14—22 МПа. Время прессования для механических прессов составляет около двух секунд, а для гидравлических прессов от 3,5 до 8 с. Тот же параметр для отечественных прессов СМ-816 и СМС-152 равен 0,6— 0,7 с.

Длительность приложения нагрузки при прессовании и одновременное увеличение производительности прессов обеспечиваются применением многогнездовых пресс-форм (от & до 16 одинарных кирпичей и 5 или 10 камней двойного формата, прессуемых одновременно). Таким образом, конструирование прессов с повышенным удельным давлением (40—50 МПа) признано ошибочным.

Применение Ауд обеспечивает объективную характеристику процесса прессования и прессового агрегата вне зависимости от вида и размера изделий, их расположения и количества в пресс- форме.

Собственно процессу прессования предшествует засыпка формовочных коробок пресс-форм сырьевой смесью, хорошо дозированной и гомогенизированной, обладающей стабильными свойствами. В этой операции основным является обеспечение равномерной засыпки всех формовочных коробок сырьевой смесью, что достигается путем применения засыпных устройств с мешалками различных конструкций. Наиболее удачными оказались мешалки рамочного типа. Хорошие перспективы имеют устройства для заполнения пресс-форм с использованием вибродобудителей, в том числе и вибрация штампов в период заполнения.

В результате изучения процесса прессования кирпича и камней на гидравлическом прессе (максимальное усилие 6000 кН) с применением методики автоматической записи диаграмм давление — время и осадка — время установлена целесообразность выделения четырех этапов прессования, обладающих индивидуальными характеристиками (рис. 1).

Первый этап — интенсивная осадка смеси при движении штампов в пресс- форме, при этом происходит выравнивание плотности заполнения, что особе важно при применении штампов с пустотообразователями, и уплотнение смеси в коробках. На этом этапе происходит выход основного количества воздуха из смеси (75—80%), он характеризуется небольшим, ко все возрастающим расходом энергии.

Второй этап — образование сырца- кирпича в результате сближения тонкодисперсиых частиц и зерен смеси, заполнения межзернового пространства мелкими частицами и адгезнонно- когезионного взаимодействия. Этот этап прессования характеризуется дальнейшим ростом осадки Vi2 смеси (до 15), интенсивным ростом потребляемой мощности W, давления Р и работы прессования А. В тонкодисперспых смесях в прессовке происходит защемление и сжатие остаточного воздуха, в дисперсной системе возникают упругие напряжения. На этом этапе проявляется положительная роль воды в смеси— наличие на поверхности частиц пленок воды снижает внутреннее и внешнее трение.

Третий этап — время выдержки при максимальном давлении сырца, в течение которого происходит выход остаточного воздуха, смятие и заклинивание частиц, релаксация упругих напряжений, калибровка сырца. Осадка А3 незначительна—1—-15%, усилие прессования максимальное, желательное время 0,5—2 с, прирост работы прессования А3 является незначительным. Наличие третьего этапа, характеризуемого указанной величиной времени, позволяет получать высокое качество изделий при оптимальных величинах удельного давления прессования, равных 10—20 МПа.

Четвертый этап — сброс давления и выталкивание сырца. При недостаточном по времени третьем этапе возникает опасность возникновения остаточной упругой деформации сырца, а также вспучивание и расслоение в результате выхода сжатого воздуха. Усилие выталкивания зависит от ряда факторов: обшей площади боковых поверхностей изделий, коэффициента внешнего трения, влажности и дисперсности сырья, наличия уклона на футеровочных пластинах.

Читайте так же:
Фартук для кухни кирпич под стеклом

При образовании сырца в глубине пресс-формы, как это имеет место в прессах СМ-1085 и СМК-301, усилие выталкивания возрастает и возникают деструкционные дефекты в изделии. Поэтому наиболее целесообразным является одностороннее прессование снизу и применение верхнего неподвижного контрштампа. При необходимости двухстороннего прессования, что вызывается при использовании тонкодисперсных смесей, например для керамического кирпича, также рекомендуется применять основной ход штампа снизу, а сверху осуществлять подпрессовку на втором и третьем этапах прессования на глубину 5—10 мм.

Внедрение в пресс-форму верхнего штампа на небольшую глубину (до 10 мм) при двухстороннем прессовании, обеспечивающем более равноплотный сырец, не изменяет обшей картины прессования. Теоретические представ лени я об этапах компрессионного прессования относятся как к силикатному, так и керамическому кирпичу. Тенденции современной технологии строительного кирпича обоих видов способом полусухого прессования сближаются. С одной стороны, возникает необходимость прессования силикатного кирпича из тонкодисперсных смесей (золы ТЭС, кварцевые промышленные отходы), а в технологии керамического кирпича полусухого прессования весьма полезную роль может сыграть введение укрупняющих добавок (фракции 0,35—3 мм) техногенного или природного происхождения.

Рассмотренные этапы прессования наглядно проявляются при растянутом во времени процессе, так, для гидравлического пресса типа «Интертехник» при формовании одинарного кирпича он составляет 3—4 с, а для пустотелых камней 5—8 с. Несомненно, что при более сжатом цикле прессования, как это имеет место для механических прессов, выявленные этапы прессования менее четко выражены и могут частично совмещаться Друг с другом.

Ранее установлено, что линии одинакового давления — изобары — при одностороннем компрессионном формовании имеют куполообразную форму. Давление распространяется в вертикальном направлении, и это приводит к появлению и возрастанию сдвиговых усилий в нижней части изобары. При превышении сдвиговыми усилиями силы внутреннего трения нарушается сплошность сырца и возникает отслоение преимущественно угловых его частей (перепрессовка), то есть Р С Р ВЦ ,-гр.

На перепрессовку оказывают влияние следующие факторы. Увеличение скорости приложения нагрузки на втором этапе прессования увеличивает кривизну изобар и, соответственно, величину сдвиговых усилий. Кривизну изобар увеличивает применение смесей пониженной влажности, что также повышает вероятность перепрессовки. Перепреесовки может возникнуть и при уменьшении внутреннего трения, например при излишней влажности сырьевой смеси.

Учитывая, что для каждого пресса существует максимальная величина прессового усилия, например определяемая прочностью его деталей, можно ввести понятие идеальной диаграммы прессования

Затраты на производство керамического кирпича методом полусухого прессования

Затраты на производство не являются постоянной величиной. Максимальная величина расходов приходится на конец четвертого квартала первого года и начало следующего года реализации проекта.

2.5 Организационно — юридический план.

“ Строитель “ представляет собой закрытое акционерное общество с уставным капиталом в размере тыс.руб. и ведет свою деятельность на основе Гражданского Кодекса РФ. АО является юридическим лицом и действует на основе Устава и Учредительного договора, имеет собственное имущество, самостоятельный баланс и расчетный счет.

На все виды предлагаемых в данном проекте работ и услуг имеются соответствующие лицензии ,производимая продукция соответствует действующим ГОСТам.

Для осуществления всего комплекса работ, предусмотренных в проекте, из состава специалистов выделяется группа в размере 57 человек со следующей организационной структурой .

Рис. 3 Организационная структура проектной группы

Руководитель проекта — человек, непосредственно контролирующий осуществление данного проекта.

Проектная группа разрабатывает теоретическое обоснование выполнения проекта ( ТЭО ), а также формирует документационный комплекс проекта.

Производственная группа устанавливает оборудование, осуществляет строительно-монтажные работы, наладку и пуск.

2.6 Экономический риск и страхование.

Каждый новый проект неизбежно сталкивается с определенными трудностями, угрожающими его проведению и существованию. Необходимо отметить моменты, связанные с риском проекта, а также уточнить мероприятия, позволяющие уменьшить риск и потери.

Риск, связанный с реализацией проекта, можно разделить на следующие группы:

1. Инвестиционный риск ( связанный с процессом строительства ):

— увеличение срока строительства против расчетного по организационным и техническим причинам;

— увеличение затрат против плановых;

2. Специальный риск ( связанный с нормальным функционированием обеззараживающей системы ):

— перебои в снабжении электроэнергией, реагентом и др.;

— сбои в работе обслуживающего сервиса;

— природные ( пожар и т.д.);

— политические ( изменение законодательства, проектных нормативов и др.).

Для выше перечисленных видов риска необходимо определить степень риска, вероятность , а также меры по предотвращению рисков.

Виды рискаСтепень риска тыс.рубВероятность рискаЭкономическийриск тыс.руб
Инвестиционный риск2707000,5135350
Специальный риск1706100,351183
Общий риск451200,29024

В связи с перечисленными возможными рисками руководством ЗАО “ Строитель “ предпринято ряд мер по минимизации рисков:

— при необходимости дополнительного финансирования, оговорены условия предоставления кредита банком “ Столичный банк сбережений“, который имеет устойчивое финансовое положение;

Читайте так же:
Задорнов мужик с кирпичами

— все расчетные сроки даны с запасом;

— инженерные коммуникации многократно продублированы, что сводет к минимуму вероятность перебоев с электроэнергией;

— будут приняты усиленные меры по пожарной безопасности ( установка сигнализаций помещений, организация служб наемной охраны и др.);

Финансирование и финансовый плн.

Чтобы определить количество финансовых средств, требуемых на реализацию проекта, необходимо составить несколько таблиц, в которых наглядно будет представлено их распределение .

Основным источником доходов предприятия является прибыль фирмы . Поэтому финансовый план необходимо начать с баланса доходов и расходов ( табл. 18 ), который должен ответить на вопрос: потребуются ли дополнительные финансовые средства.

Баланс доходов и расходов

Содержание
Выручка
Расходы в т. ч. Постоянные переменные
Баланс (превышение (+), нехватка (-) денежных ср-в.)

Проанализировав таблицу можно сделать вывод о том, что денежных средств, затраченные на проект в первые два года его осуществления начнут окупаться сразу после ввода системы обеззараживание в эксплуатацию, что гарантирует быстрый расчет по кредитам с банком. Что же касается чистой прибыли от реализации данного проекта, то расчеты представлены в следующей таблице 19.

Баланс доходов и затрат

Содержание
Доход
Издержки производства
Балансовая прибыль
Налоговые отчисления
Чистая прибыль

Из предложенной таблицы видно, что в прибыль проект будет приносить уже с момента запуска новой системы в эксплуатацию. В последующий год эксплуатации издержки уменьшаться, а чистая прибыль соответственно возрастет.

Срок окупаемости определяется подсчетом числа лет, в течение которых затраты будут погашены за счет получаемого дохода. Так как денежные средства поступают не равномерно, то срок окупаемости равен периоду времени, за который суммарные чистые денежные поступления превысят величину инвестиций на проект.

Исходя из расчетов срок окупаемости предложенного проекта составит 15 мес .

Баланс фирмы.

Наименование статьи
Средства на счете
Счета к получению
Суммарные текущие активы
Оборудование
Другие активы
СУММАРНЫЙ АКТИВ
Отсроченные налоговые платежи
Суммарные краткосрочные обязательства
Акционерный капитал
Нераспределенная прибыль
СУММАРНЫЙ ПАССИВ

Эффективность инвестиций.

Рассчитано для периода: в 36 месяцев.

Ставка дисконтирования: 60%

Срок окупаемости: 15 мес.

Внутренняя норма рентабельности: 173,9%

Чистый приведенный доход проекта: 12 818 526 тыс.руб.

График безубыточности.

В современных условиях производство строительных материалов является одним из важнейших направлений нашей отечественой промышленности. Это объясняется ежегодно повышающимися темпами строительства и дефицитом высококачественных стройматериалов..

Недостатки, низкое качество и дороговизна многих стройматериалов, заставляют искать более совершенные и инновационные методы их производства. К подобным методам производства облицовочного кирпича относится метод полусухого прессования.

Настоящий проект рассчитан на 3 года, касается наладки производства керамического кирпича методом полусухого прессования на основе применения новой техники.

Для реализации проекта необходимы денежные вложения в размере 4682 миллионов рублей. Расчеты сделанные в настоящем ТЭО, позволяют сделать вывод, что АОЗТ “ Строитель “, осуществляющее реализацию проекта в первые два года эксплуатации системы не только окупит первоначальные затраты, но и рассчитается с банком по процентам ссуды.

Папиллярные узоры пальцев рук — маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни.

Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций.

Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰).

Полусухое прессование

Метод получил широкое распространение при изготовлении различного рода керамических изделий – кирпича, черепицы, бруса, плитки, огнеупорной керамики, небольших по величине бетонных изделий – плитки, бордюрного камня, а также силикатного кирпича.

Сочетание метода прессования с предварительной виброобработкой дает хорошие результаты и при изготовлении крупных железобетонных изделий, позволяя снизить прессующие давления в 2. 4 раза по сравнению с обычным прессованием. Вибропрессование бетона наиболее широко используют при изготовлении напорных железобетонных труб методом гидропрессования.

При полусухом прессовании влажность прессуемой массы и удельное давление, прикладываемое к ней, в различных производствах неодинаково. Так, при производстве обычного керамического кирпича влажность составляет 8. 12% при удельном давлении 10. 20 МПа, огнеупорных изделий соответственно – 4. 11 % и 15. 40 МПа; силикатный кирпич формуют с влажностью 7. 9% при удельном давлении до 25 МПа, а бетонные изделия при влажности 7. 10% прессуют при давлении 10. 15 МПа. При предварительном вибрировании давление прессования в последнем случае снижается до 2,5. 5 МПа.

Влажность массы является важным, но не единственным фактором, определяющим величину удельного давления. На рис. 8.3 представлена принципиальная схема полусухого прессования.

Рисунок 8.3 – Принципиальная схема полусухого прессования

Масса засыпается на нижний штемпель 1 в пресс-форму 2 на высоту h1 и уплотняется верхним штемпелем 3 до h2,при этом штемпель опускается на величину h3. Процесс прессования можно разделить на несколько стадий, отличающихся поведением структурных элементов массы:

Читайте так же:
Кирпич облицовочный агаповский размеры

1) минеральные частицы заполнителя, поверхности которых в зависимости от величины начальной влажности могут иметь пленку влаги, или она отсутствует;

2) связка, представляющая собой смесь коллоидных частиц с большим или меньшим количеством свободной и связанной влаги.

В начальной стадии уплотнения массы, засыпанной в пресс-форму, рыхло уложенные частицы перемещаются главным образом в направлении движения прессующего штемпеля с заполнением крупных пор. На этой стадии деформация отдельных зерен практически отсутствует. При достижении некоторого давления структурные элементы массы занимают относительно устойчивое положение, и дальнейшее их уплотнение определяется деформативными процессами.

Дальнейшее увеличение нагрузки приводит к возникновению пластических деформаций в связке и упругих деформаций в заполнителе с частичным его разрушением, большей частью поверхностного характера, – срезание выступов, шероховатостей и т.п. С увеличением давления рост упругих деформаций продолжается, при этом растет не только абсолютная величина, но и их доля в общем сжатии системы (рис. 8.4). При некотором давлении обратимая деформация системы становится преобладающей.

1 – общая в процессе сжатия; 2 – остаточная после снятия давления; 3 – упругая;

P – давление прессования; d – деформации сжатия при прессовании

Рисунок 8.4 – Характер деформации системы при прессовании

Большое значение для формирования структуры полуфабриката имеет не только поведение зерен сжимаемого заполнителя, но и явления, происходящие в жидкой и газообразной составляющих системы.

Под действием возникающих усилий рыхлосвязанная вода диффузионного слоя отжимается в поровое пространство. По мере сжатия массы и уменьшения общего объема пор доля жидкости в этом объеме растет. Если начальное содержание жидкости велико, то ее объем может оказаться равным общему объему пор. Такое состояние системы называют критической плотностью, а давление, при котором оно наступает, – критическим Ркр. При переходе за критическое давление дальнейшее сжатие системы целиком сводится к обратимой упругой деформации (рис. 8.4).

В начале сжатия массы воздух, содержащийся в рыхлонасыпанной смеси, вытесняется наружу и удаляется через зазоры между штемпелем и пресс-формой, поэтому больших давлений в порах не возникает. По мере роста давления воздухопроводящие каналы сужаются, заполняются отжатой влагой и частично вообще закрываются.

Процесс вытеснения воздуха замедляется, при этом давление остающегося «запрессованного» воздуха сильно возрастает по мере уменьшения объема пор. Коэффициент запрессовки (отношение количества оставшегося воздуха в массе к его первоначальному количеству) при неблагоприятных условиях может достигать значительной величины (0,7) и увеличивается с возрастанием содержания в массе дисперсных и особенно глинистых частиц, скорости прессования, увеличением объема прессуемого изделия и почти не зависит от удельного давления прессования. Поведение жидкой и газообразной фаз при прессовании осложняется еще и тем, что удельное давление, прилагаемое к массе у поверхности прессующего штемпеля, уменьшается по мере удаления от него под влиянием сил внешнего трения материала о стенки формы. С увеличением хода штемпеля (h3 на рис. 8.3) высота прессовки h2 уменьшается, сила трения массы о стенки формы возрастает, и давление внутри формуемого изделия падает тем больше, чем дальше уплотняющиеся слои находятся от поверхности приложения нагрузки. Отсюда плотность сырца по толщине прессовки неодинакова: она максимальна со стороны прессующего штемпеля и минимальна в наиболее удаленных от него слоях изделия.

По П.П. Баландину, это изменение удельного давления прессования по толщине сырца определяется по уравнению:

, (8.14)

где ph удельное давление на расстоянии h от прессующего штемпеля; p – удельное давление на поверхности штемпеля; k – коэффициент, зависящий от внутреннего трения в массе и ее трения о стенки формы, k = φ(f); f – коэффициент внешнего трения массы о стенки; R – гидравлический радиус сечения сырца, R = A/P; A – площадь сечения сырца; Р – его периметр.

Перепады давления и плотности по толщине изделия могут быть снижены пластификацией массы, повышением их влажности, введением поверхностно-активных добавок, смазкой пресс-форм. На равноплотность прессовки большое влияние оказывает режим прессования.

Двустороннее прессование уменьшает степень неравномерности изделии по плотности, поскольку h в формуле (8.14) уменьшается вдвое.

В общем случае зависимость пористости сырца от давления описывается уравнением А.С. Бережного:

П = а — b lg p (8.15)

где П – истинная пористость; р – удельное давление прессования; а и b – постоянные.

Совмещение уравнений Бережного и Баландина позволяет вывести зависимость пористости элементов объема сырца от их расстояния до прессующего штемпеля

Пh = П + lg lbKh/R = П + 0,43bKh/R = П + ChP/A. (8.16)

Следовательно, при уменьшении периметра и увеличении площади прессования уменьшается перепад пористости по его толщине.

Для получения высокоплотных бездефектных изделий применяют ступенчатое прессование (рис. 8.5).

Рисунок 8.5– Изменение упругого последействия при ступенчатом прессовании

При первичной подпрессовке высота засыпанной в форму массы изменяется при увеличении давления до p1 на величину h1, по линии A1B1. При снятии давления масса за счет упругого последействия расширяется на h1 y по линии B1A2. Вторичное нагружение до давления р1 изменяет высоту прессовки на h2 по линии А2В2, а после снятия давления упругое расширение составляет h2 y и происходит по линии В2А3. При трехступенчатом прессовании общий ход штемпеля составит h1+ h2 + h3+ h3 y = h0, а упругое последействие после третьей ступени составит h3 y при общей высоте отпрессованного изделия hк. Такую же конечную величину заготовки при одноступенчатом прессовании можно было бы получить лишь при давлении р2. Следовательно, ступенчатое прессование дает возможность получить равную осадку (или плотность) при существенно меньшем давлении и, кроме того, обеспечивает возможность более полного удаления воздуха в период разгрузки массы.

Читайте так же:
Госты для лицевого кирпича

Характерным дефектом прессованных изделий являются так называемые трещины расслаивания, которые возникают на боковых гранях в направлении, перпендикулярном приложенному усилию. До недавнего времени считалось, что непосредственной причиной их возникновения является упругое расширение прессуемой массы. Последующие исследования показали, что трещины расслаивания образуются вследствие неравномерной степени спрессованности сырца по его толщине, приводящей к неравномерному расширению после снятия давления и, как результат этого, к относительному смещению слоев. Экспериментально показано, что иногда при большом упругом расширении трещины не возникают, а при меньшем расширении они образуются. Считается, что для предотвращения расслаивания прессовок следует стремиться к повышенно однородности массы по крупности зерен и влажности, отощению массы грубозернистыми отощителями и снижению ее влажности, снижению величины прессового давления и вакуумированию массы, применению двустороннего, ступенчатого и замедленного прессования. Последний фактор в значительной степени влияет на равноплотность и упругое последействие прессовки. Лучшие результаты получаются при плавном приложении нагрузки, худшие – при ударном прессовании (рис. 8.6).

Рисунок 8.6 – Влияние продолжительности прессования на плотность ρ шамотированных масс

Разновидностью полусухого прессования является метод гидростатического (иногда называемый изостатическим) прессования (рис. 8.7). Сущность его заключается в том, что прессовое давление создается жидкостью и передается на массу через резиновую оболочку.

а – внешняя опрессовка; б – внутренняя опрессовка: 1 – внешняя стенка пресс-камеры; 2 – сердечник; 3 – прессуемая масса; 4 – резиновая оболочка; 5 – вибратор; 6 – наружная стенка формы

Рисунок 8.7 – Принципиальная схема гидропрессования

При этом возможны два способа уплотнения массы:

1) масса помещается в резиновую оболочку, и гидростатическое давление действует на внешнюю поверхность оболочки, прижимая массу к внутреннему сердечнику (рис. 8.7, а);

2) масса помещается между резиновой оболочкой и внешней стенкой формы, а в резиновую оболочку, расположенную у сердечника, нагнетается жидкость (рис. 8.7, б).

Оба способа нашли достаточно широкое применение, причем первый более распространен в керамической промышленности для получения специальных изделий сложной конфигурации, второй – в промышленности сборного железобетона для формования труб.

Оба способа часто применяются совместно с вакуумированием массы и ее укладкой при вибрации. Основным преимуществом гидростатического прессования является приложение прессующего давления одинаковой величины ко всей поверхности формуемого изделия при отсутствии потерь на внешнее трение.

При гидростатическом прессовании происходит саморегулирование плотности, так как уплотнение идет независимо для каждой зоны. Если масса в данной зоне засыпана менее плотно, то она при соответствующем давлении жидкости уплотняется интенсивнее до тех пор, пока эта зона не достигнет плотности остальной части прессовки, после чего происходит дальнейшее равномерное уплотнение всего объема.

Другой разновидностью метода полусухого прессования является горячее прессование. Горячее прессование при высоких температурах (свыше 1000°С) применяют для производства специальных видов технической и огнеупорной керамики, частично совмещая процесс формования изделий с первичным обжигом. Значительно более низкий нагрев, в частности нагревание пресс-форм, используют при производстве строительной керамики для уменьшения перепадов давления и плотности прессовок.

В промышленности сборного железобетона применение горячей воды при виброгидропрессовке труб позволяет интенсифицировать процессы твердения вяжущего и сократить цикл тепловлажностной обработки изделий за счет предварительного нагрева в процессе формования.

Но наиболее широкое распространение горячее прессование получило в промышленности полимерных строительных материалов. Его применяют при производстве древесно-стружечных плит, бумо- и стеклопластиков, теплоизоляционных термопластов. Разогрев массы вызван необходимостью перевода термопластичного полимерного связующего в вязкотекучее состояние, которое также зависит от приложенного давления. Степень разогрева определяется видом полимерного связующего и характером изменения его вязкопластических свойств от температуры и давления.

Процессы, происходящие при прессовании массы, принципиально не отличаются от описанных выше, за исключением производства газонаполненных пластмасс. В этом случае давление прессования должно согласовываться с процессом газовыделения, а он, в свою очередь, с температурными режимами, определяющими газоудерживающую способность массы.

Упругое последействие прессуемых полимерных композиции легче поддается регулировке за счет рационально выбранных режимов охлаждения.

керамическая масса полусухого прессования для изготовления кирпича

Изобретение относится к промышленности керамических материалов, преимущественно к составам масс для получения керамического кирпича. Техническим результатом изобретения является повышение морозостойкости и прочности изделий. Керамическая масса полусухого прессования для изготовления кирпича включает легкоплавкую глину и горелые породы, образовавшиеся после самовозгорания горючих сланцев, при следующем соотношении компонентов, мас.%: легкоплавкая глина — 50-80; горелые породы, образовавшиеся после самовозгорания горючих сланцев — 20-50. 3 табл.

Читайте так же:
Приспособление для производства кирпича

Формула изобретения

Керамическая масса полусухого прессования для изготовления кирпича, включающая легкоплавкую глину, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит горелые породы, образовавшиеся после самовозгорания горючих сланцев, при следующем соотношении компонентов, мас.%: легкоплавкую глину 50-80; горелые породы, образовавшиеся после самовозгорания горючих сланцев 20-50.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к промышленности керамических материалов, преимущественно к составам масс для получения керамического кирпича.

Известна керамическая масса для получения кирпича следующего состава, мас.%: глинистая часть «хвостов» гравитации циркон-ильменитовых руд — 20-70, зола ТЭС — 30-80 /Абдрахимов Д.В. Керамический кирпич из отходов производств / Д.В.Абдрахимов, Е.С.Абдрахимова, В.З.Абдрахимов. // Строительные материалы. — 1999. — № 9. — С 34-35/.

Недостатком указанного состава является низкая морозостойкость (14-30 циклов).

Наиболее близкой к изобретению является керамическая масса для изготовления кирпича, включающая следующие компоненты, мас.%: легкоплавкая глина — 50-90, металлургический шлак — 10-50 / Агафонова Н.С. Оптимизация состава керамических масс по механическим свойствам кирпича / Н.С.Агафонова, В.З.Абдрахимов, Е.С.Абдрахимова, В.П.Долгий // Известия вузов. Строительство. — 2005. — № 5. — С.53-58. Принят за прототип.

Недостатком указанного состава керамической массы является относительно низкие морозостойкость (30-55 циклов) и механическая прочность на сжатие (13,2-18 МПа).

Сущность изобретения — повышение морозостойкости и механической прочности кирпича.

Техническим результатом изобретения является повышение морозостойкости и механической прочности кирпича.

Указанный технический результат достигается тем, что в известную керамическую массу, включающую легкоплавкую глину, дополнительно вводят горелые породы, образовавшиеся после самовозгорания горючих сланцев при следующем соотношении компонентов, мас.%:

легкоплавкая глина 50-80

горелые породы, образовавшиеся после самовозгорания

горючих сланцев 20-50.

В качестве отощителя для изготовления керамического кирпича использовались горелые породы, образовавшиеся после самовозгорания горючих сланцев. Горелые породы образуются в местах добычи сланцев. Сланец, который не удалось в процессе добычи отделить от пустой породы, направляется в отвал. В терриконах при совместном хранении пустых пород и сланцев за счет повышенного количества в смешанных отвальных массах органических соединений происходит самовозгорание, которое приводит к образованию большого количество отхода — горелых пород. Горелые породы представляют собой продукт низкотемпературного обжига при самовозгорании породы (смесь глины и сланцев) в терриконах в окислительной среде. Количество горелых пород в терриконах составляет от 75 до 90% от объема отвала. Химический состав горелых пород, образовавшихся после самовозгорания горючих сланцев, представлен в таблице 1.

Таблица 1
Химический состав горелых пород, образовавшихся после самовозгорания горючих сланцев
SiO 2Al 2 O 3Fe 2 O 3CaOSO 3R 2 Oп.п.п.
39-4012-137-819-19,56-70,5-114-15

Горелые породы хотя и являются отходами производства, но по химическому составу идентичны алюмосиликатному природному сырью для производства стеновых керамических материалов, что позволяет использовать их в производстве кирпича как основного компонента шихты.

Горелые породы в отличие от глинистых компонентов не обладают пластичностью и связующей способностью, поэтому керамические материалы на их основе требуют использование пластических компонентов.

Повышенные содержания в горелых породах:

1) п.п.п. (потерь при прокаливании) способствует обжигу кирпича изнутри;

2) оксидов железа и кальция спеканию при относительно невысоких температурах (1000-1050°С);

3) оксида алюминия повышению прочности и морозостойкости.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения, представлены ниже. Из керамической массы влажностью 8-12% прессовали кирпич, который обжигали при температуре 1050°С. В таблице 2 приведены составы керамических масс, а в таблице 3 — физико-механические показатели кирпича.

Таблица 2
Составы керамических масс
КомпонентыСодержание компонентов, мас.%
1234
легкоплавкая глина80706050
горелые породы, образовавшиеся после самовозгорания горючих сланцев20304050

Таблица 3
Физико-механические показатели кирпича
ПоказателиСоставыПрототип
1234
Предел прочности при сжатие, МПа18,218,819,419,713,2-18,0
Морозостойкость, циклы5762657030-55
Усадка, %6,56,66,86,96,7-8,5
Плотность, кг/м 31880183017601710

Как видно из таблицы 3, кирпичи из предложенных составов имеют более высокие показатели по прочности и морозостойкости, чем прототип.

Полученное техническое решение при использовании горелых пород, образовавшихся после самовозгорания горючих сланцев, позволяет повысить прочность и морозостойкость кирпича.

Использование отходов производств при получении кирпича полусухого прессования способствует утилизации промышленных отходов, охране окружающей среды, расширению сырьевой базы для керамических материалов.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector