Опыт реконструкции завода для выпуска объемноокрашенного кирпича // Строительные материалы. №5.

Авторы: 
И.Ф.Шлегель - канд. техн. наук, генеральный директор, 
Г.Я.Шаевич - директор, 
А.В.Андрианов, А.В.Рукавицын, В.А.Кукушкин, Л.Н. Молодкина, А.В.Носков- сотрудники Института Новых Технологий и Автоматизации промышленности строительных материалов (ООО «ИНТА-СТРОЙ» Омск) 

В марте 2011 года участникам конференции «Керамтэкс» был продемонстрирован кирпичный завод полусухого прессования кирпича ШЛ-400. Состав и оборудование этой технологической линии подробно описаны [1]. Достигнутые показатели качества превзошли ожидаемые – выпущен полнотелый кирпич «церковного» формата марки 350÷450 морозостойкостью свыше F 50. 

Кроме высококачественной продукции получен куда более ценный результат – исследована и отработана новая технология и прошло доработку и испытание новое оборудование. На базе этого опыта сделали доводку комплексных технологических линий для выпуска полнотелого кирпича ещё 4-х форматов. Эти заводы могут выпускаться с производительностью 5,10,20,40,60 и более млн. шт. усл. кирпича в год. 

После пуска завода мы поставили себе новую задачу – наладить выпуск кирпича светлых тонов, отработать технологию и оборудование для реального производства. Лабораторные исследования по объемному окрашиванию были проведены заранее [2]. 

Решение задачи производства кирпича светлых тонов возможно при использовании многотоннажных карбонатсодержащих отходов – гранулированного шлака металлургического производства, высококальцинированной золы и др. 

На основании лабораторных исследований было принято решение для производства кирпича светлых тонов использовать глину карьера кирпичного завода с.Звонарев-Кут Омской области и молотый гранулированный шлак Магнитогорского металлургического комбината (ММК) (табл.1).
 

Глина карьера кирпичного завода с.Звонарев-Кут принадлежит к гидрослюдистым, в её составе преобладают глинистые минералы микроклин и мусковит (полевые шпаты). Группу плагиоклазов представляют изоморфные смеси минералов альбита и анортита. 

Введение в состав шихты граншлака кислого состава (содержание CaO 35-40%) в количестве от 10 до 40 % влияет на цвет керамического черепка – происходит его осветление от розового до бледно-желтого цвета. В охлажденных кислых доменных шлаках ММК основными минералами являются альбит и диопсид, повышающие количество стеклофазы при обжиге, улучшающие спекаемость изделий. 

Зола омской ТЭЦ-4 содержит небольшое количество СаО, однако добавка её в состав шихты при полусухом прессовании повышает морозостойкость кирпича. 

При внедрении результатов лабораторных разработок в производство возник вопрос: как размолоть и высушить граншлак, ведь он поступает в виде осколочных частиц размером до 15 мм. и влажностью до 10%. 

Было несколько предложений, но в конечном итоге был выбран наиболее удачный вариант – размол и сушку производить в одном агрегате –трубной шаровой мельнице. Нами были проанализированы несколько конструкций таких мельниц и найден ряд их недостатков, что заставило нас разработать свою конструкцию шаровой трубной мельницы. 

На рис.1 показана мельница «Ветерок-3», а в табл.2 приведена её техническая характеристика.

Рис.1. Шаровая трубная мельница: 1-разгрузочная цапфа; 2-корпус; 3-привод; 4- загрузочная цапфа; 5-мелющие шары.

Применение импортного спаренного клинового ремня позволило установить приводной шкив непосредственно на выходной вал мотор-редуктора, привод получился более простой и удобный в обслуживании.
 

Мельница «Ветерок-3» работает следующим образом. 

Измельчаемый материал подается через загрузочную цапфу (поз. 4 рис.1), в неё же поступают отработанные дымовые газы от сушильного барабана. При вращении цилиндрического корпуса 2, мелющие шары 5 приходят в движение и осуществляют размол материала. 

Частицы материала крупностью менее 60 мкр. подхватываются потоком дымовых газов, выносятся из мельницы, попадают в осадительные циклоны и далее – в бункер молотого граншлака. Работа технологической линии понятна из рис.2. 

Рис.2. Технологическая схема линии подготовки сырья: Процессы перемещения: г-глины, д-дымовых газов;з- золы; ш- граншлака; с- сырьевой смеси А - пристройка к действующему заводу; Б - глинозапасник; 1-бункер граншлака; 2- ленточный транспортер; 3- шаровая мельница; 4 трубопровод подачи теплоносителя; 5- пневмопровод граншлака с циклоном; 6- бункер молотого граншлака; 7- шнек-дозатор; 8- бункер золы; 9- глиномешалка; 10- агрегат загрузки сырья; 11- установка «Каскад-4»; 12- шнековые транспортеры; 13- сушильный барабан; 14- стержневой смеситель; 15- пневматический подъемник; 16- бункер пресс-порошка; 17- пресс.

Основным преимуществом этой технологической линии является применение установки «Каскад-4», дополненной лопастной мешалкой, где осуществляется предварительное перемешивание компонентов. Перетирание массы на установке «Каскад-4» позволяет получить однородную гомогенную шихту и, в результате, однотонную поверхность объемноокрашенного керамического кирпича.

Физико-механические показатели качества кирпича полусухого прессования и его цветовые характеристики приведены в таблице 3.
 

Таким образом, доказана возможность получения объемноокрашенного кирпича светлых тонов без применения дорогостоящих оксида титана, мела и других химических добавок с альтернативным использованием вторичных карбонатсодержащих ресурсов. 

Список литературы: 

1.    Шлегель И.Ф. ,Шаевич Г.Я., Михайлец С.Н., Андрианов А.В., Бахта А.О., Иванов В.Г., Макаров С.Г., Мирошников В.Е., Носков А.В, Титов Г.В. Новый комплекс ШЛ-400 для производства церковного кирпича // Строительные материалы.2009.№4.
2.    Шлегель И.Ф., Шаевич Г.Я., Карабут Л.А., Носков А.В., Астафьев В.А., Молодкина Л.Н., Котелин П.Л. Новые возможности установки «Каскад» // Строительные материалы. 2007. №2.
3.    Шлегель И.Ф., Рукавицын А.В., Андрианов А.В. Использование установок серии «Каскад» в технологии полусухого прессования кирпича // Строительные материалы. 2010. №4.