Новое поколение глиноперерабатывающих установок "Каскад" // Строительные материалы. 2008. №4.

Авторы: 

Шлегель И.Ф. -  канд. техн. наук, генеральный директор ООО «ИНТА-СТРОЙ», Омск,           
Шаевич Г.Я. - исполнительный директор,  
Носков  А.В. -  начальник лаборатории, 
Астафьев  В.А. -  начальник отдела, 
Андрианов  А.В. -  зам. начальника отдела, 
Молодкина  Л.Н. , технолог.

О возможности применения установок «Каскад» -эффективных машин для переработки глиняного сырья – в промышленности строительных материалов сообщалось неоднократно [1–3]. В настоящее время в институте проводятся исследования как на лабораторной установке «Каскад-1», так и на промышленной установке «Каскад-13», готовится к запуску полупромышленная установка «Каскад-7».

За прошедший период проведен значительный объем технологических испытаний, часть результатов которых приведены в таблице. Исследования проводились по стандартным методикам, принятым в технологии стройматериалов.
 

Таблица 1 Результаты обработки глиняного сырья на установках «Каскад»

Кирпичный завод (месторождение)

№ опыта

Вид сырья

Перерабатывающее оборудование

Характеристики сырья: до обработки /после обработки

Число пластичности

Связующая способность

Предел прочности на сжатие, Rсж

   до   
после

D, %

     до    
после, кгс/см2

D, %

     до     
после, кгс/см2

D, %

Кирпичный завод №1, г. Омск

1

карьер

«Каскад-1»

15,0
16,6

+10,7

118
154

+30,5

247
298

+20,6

2

карьер

«Каскад-13»

15,0
16,0

+6,6

118
149

+26,3

247
293

+18,6

ООО «Пестречинская керамика», г. Казань

3

карьер

«Каскад-1»

17,25
18,6

+7,8

126
169

+34,0

203
361

+78,0

4

карьер

«Каскад-10»

17,25
18,1

+5,0

126
163

+29,4

203
345

+70,0

ООО «Луна–керамика», Омская обл.

5

карьер

«Каскад-1»

29,4
32,7

+11,2

88
115

+30,5

182
230

+26,4

6

шихта

«Каскад-1»

31,6
31,8

+0,6

100
103

+3,0

149
223

+50,2

7

карьер

«Каскад-13»

29,4
31,8

+8,0

88
114

+25,6

182
226

+24

ООО «КЗСМ», Омская обл.

8

карьер

«Каскад-1»

24,2
27,1

+12,0

80
126

+75,2

76
180

+138

9

карьер

«Каскад-13»

24,2
26,6

+9,9

72
123

+71,0

76
197

+161

Нововаршавский з-д, Омская обл

10

карьер

«Каскад-1»

17,3
18,3

+5,8

120
171

+42,5

187
310

+66,2

11

шихта с опилками

«Каскад-13»

15,2
15,9

+4,6

79
86

+8,9

148
157

+6,3

Лайское м-е, г. Нижний Тагил

12

карьер, проба №131

«Каскад-1»

28,1
29,0

+3,2

40
77

+92,5

245
430

+75,5

13

карьер, проба №806

«Каскад-1»

26,4
27,3

+10,3

62
93

+50,0

244
547

+124

«Геолнеруд», г. Казань

14

карьер

«Каскад-1»

15,7
17,3

+10,2

128
141

+10,2

249
252

+1,2

с. Лукьяновка, Омская обл.,

15

карьер

«Каскад-1»

22,0
24,0

+9,1

120
163

+35,8

300
364

+21,3

г. Кыштым, Челябинская обл.

16

карьер

«Каскад-1»

32,0
34,0

+6,3

119
146

+22,7

176
253

+43,6

Черепановский з-д, Новосибирская обл.

17

карьер

«Каскад-1»

12,2
21,2

+74,0

54
59

+9,1

96
118

+23,0

Клещихинское м-е, г.Новосибирск

18

карьер

«Каскад-1»

15,3
17,7

+15,7

97
123

+26,4

225
270

+20,0

«Арсенал-строй», г. Кемерово

19

шихта

«Каскад-1»

_-__
21,5

-

31
95

+201

59
144

+143


На основании приведенных в таблице данных можно отметить следующее:
 

  • Практически во всех опытах наблюдается повышение прочности обожженного кирпича при переработке глины на установках «Каскад».

  • Результаты переработки сырья, полученные на лабораторной установке «Каскад-1» отличаются от результатов переработки на промышленной установке, однако подбор шихты с определенной долей достоверности осуществлять возможно.

  • Результаты обработки глины на промышленной установке могут быть как хуже, так лучше лабораторных исследований (опыт 3,4 и опыт 8,9).

  • Для большинства глин наблюдается повышение числа пластичности, за исключением очень пластичных глин и шихт (опыты 6,12,14).

  • Более значительно, чем пластичность, возрастает связующая способность глин и шихты (опыты 8,9,12,13,19).

  • Промышленная установка повышает число пластичности и связующую способность меньше, чем лабораторная установка (опыты 1-2,3-4,8-9,10-11).

  • Чувствительность к сушке изменяется неоднозначно, (данные в таблице не приведены), что говорит о необходимости ввода в шихту отощающих добавок, особенно при большом повышении пластичности. Однако задача подбора состава шихты в данном эксперименте не ставилась, так как требует трудоемкого исследования для каждой глины.



Таким образом, изменение технологических свойств сырья после переработки его на установках «Каскад», носит для каждого вида глины индивидуальный характер. 
  
Установка «Каскад-1» была успешно опробована на глинах с повышенной естественной карьерной влажностью, таких, как бентонит и трепел. Установка «Каскад-1» более двух лет работает на производственной базе ООО «Контур» (г. Орел), занимающегося выпуском теплоизоляционных изделий из трепела. В настоящее время заканчивается изготовление установки «Каскад 2» для переработки бентонитовых глин на предприятии ООО «Се-зар-синтез» (Санкт Петербург). Также изучено влияние переработки каолина (г. Кыштым) на лабораторной установке «Каскад-1» на его физикомеханические свойства. 
  
Установка «Каскад» обеспечивает высокую степень гомогенизации конечного продукта. Это свойство установки было использовано при подготовке смеси для получения поризованного кирпича. Изготовление керамических изделий с повышенными теплоизоляционными свойствами стало возможным за счет введения большого количества выгорающих добавок. В качестве таких добавок были апробованы опилки и измельченная солома. Для суглинков Омского региона массовая доля  вводимых выгорающих добавок достигает 20% (рис. 1). 

Одним из вопросов, который постоянно задают производственникам, является длительность работы установок до замены рабочих органов. Первым промышленным опытом использования наших установок стало внедрение установки «Каскад!10» в линию производства кирпича объемного окрашивания на предприятии ООО «Пестречинская керамика» (Казань). 

При двухсменной работе установки первая замена рабочих органов – ножей и решеток – была произведена через 1,5 месяца. Причиной замены стал износ деталей, не позволяющий их дальнейшее использование (рис. 2).

Рис. 1. Внешний вид поризованого кирпича с содержанием опилок 20% по массе

Рис. 1. Внешний вид поризованого кирпича с содержанием опилок 20% по массе

Рис. 2. Внешний вид ножей до (справа) и после эксплуатации (слева)

Рис. 2. Внешний вид ножей до (справа) и после эксплуатации (слева)


Установка работала в жестком режиме по 16–18 часов в сутки с превышением паспортной производительности на сырье, содержащем крупные абразивные включения. Несмотря на значительное уменьшение толщины ножей, они сохранили заданный профиль и режущую способность, благодаря явлению самозатачивания, и выполняли свою технологическую функцию вплоть до момента критического износа. Решетки через 1,5 месяца были изношены меньше, но и их заменили.

По мнению технологов «Пестречинской керамики» машина очень эффективна при подготовке объемно окрашенной шихты. 

В настоящее время ОАО «Пестречинская керамика» заказало несколько комплектов ножей и решеток. Это говорит о том, что установку предполагается и в дальнейшем активно эксплуатировать. 

По результатам испытаний различных модификаций установок «Каскад» была сделана их четвертая доработка, которая обозначена литерой «В» в маркировке. Повышена износостойкость ножей и принято решение снабжать машину пятью комплектами ножей и решеток. В настоящее время разработано восемь установок из планируемых 16 машин различной производительности. Четыре машины прошли промышленные испытания. 

Список литературы; 
Шлегель И.Ф., Шаевич Г.Я., Карабут Л.А., Пашкова Е.Б., Спитанов В.В., Астафьев В.А. Установка «Каскад» для кирпичной промышленности // Строит. материалы. 2005. № 2.
Шлегель И.Ф., Шаевич Г.Я., Астафьев В.А., Карабут Л.А. Промышленная установка «Каскад 13» для глиноподготовки // Строит. материалы. 2005. № 10.
Шлегель И.Ф., Шаевич Г.Я., Карабут Л.А., Носков А.В., Астафьев В.А., Молодкина Л.Н., Котелин П.Л., Коровицкий Н.Л. Новые возможности установки «Каскад» // Строит. материалы. 2007. № 2.