ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЛИНИЯ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА КЕРАМИЧЕСКИХ БЛОКОВ

Технологическая линия для производства керамических блоков
Технологическая линия для производства керамических блоков относится к производству строительных материалов, в частности кирпичей из глины, и других керамических изделий.
Известна линия для изготовления кирпичей по патенту РФ №2008215 МПК B28B 13/00, опубликованного 28.02.1994 г, которая содержит расположенные в технологической последовательности глиноприемник, глинорезку, сушильную камеру, мельницу дробилку, пресс с механизмом съема кирпичей, передаточный транспортер, печь обжига с конвейером для перемещения кирпичей и механизм транспортировки готовых изделий.
Недостатками известной линии являются:
- осуществление операции сушки, а затем операций дробилки и прессования не способствует достижению заданной пластичности кирпича сырца на операции прессования, так как подсушенный состав не позволяет получить заданную структуру кирпича при прессовании, кирпич лучше формируется пока он влажный;
- в процессе прессования указанным прессом в кирпичах могут оставаться микропузырьки воздуха, что после обжига приводит к снижению заданных прочностных свойств кирпичей.
Также известна принятая за прототип линия для изготовления кирпичей по патенту РФ №2054354 МПК B28B 15/00, опубликованного 20.02.1996 г, которая содержит расположенные в технологической последовательности глиноприемник, глиномялку, сушильную камеру, мельницу дробилку, пресс и печь обжига с конвейером для перемещения кирпичей, транспортные и подъемно-транспортные средства, при этом подъемно-транспортные средства расположены на входе и выходе печи обжига.
Принятая за прототип линия имеет следующие недостатки:
- осуществление операции сушки, а затем операций дробилки и прессования не способствует достижению заданной пластичности керамического сырца (кирпича) на операции прессования, так как подсушенный состав не позволяет получить заданную структуру кирпича при прессовании, кирпич лучше формируется пока он влажный;
- в процессе прессования подсушенного состава указанным прессом в кирпичах могут оставаться микропузырьки воздуха, что после обжига приведет к снижению заданных прочностных свойств кирпичей;
- чтобы получить кирпичи после обжига с заданными свойствами, необходимо подавать в печь обжига кирпичи строго заданной влажности, а отсутствие контроля влажности на входе в печь обжига не позволяет получать кирпичи заданного качества. Перенастройка режима обжига не может восполнить полученный брак;
- на операцию сушки в сушильной камере затрачивается относительно большое количество электроэнергии.
Техническая задача, решаемая полезной моделью, заключается в повышении качества выпускаемых керамических блоков и сокращении электропотребления на операции сушки.
Решения технической задачи достигается тем, что технологическая линия для производства керамических блоков содержит глиноприемник, глиномялку, сушильную камеру, мельницу дробилку, пресс и печь обжига, транспортные и подъемно-транспортные средства, при этом подъемно-транспортные средства расположены на входе и выходе печи обжига, а мельница дробилка установлена между глиноприемником и глиномялкой, на выходе которой установлен пресс, причем указанные объекты связаны транспортными средствами, а сушильная камера расположена между прессом и входными подъемно-транспортными средствами печи обжига, при этом пресс выполнен в виде вакуумного пресса-экструдера с многострунным резаком на выходе, а сушильная камера выполнена в виде замкнутого петлеобразного конвейера с поддонами для керамических блоков, на входе которого установлен укладчик блоков в поддоны, а на выходе указанного конвейера расположены входные подъемно-транспортные средства печи обжига, при этом упомянутый конвейер связан с системой управления скоростью. Замкнутый петлеобразный конвейер сушильной камеры расположен на открытой местности с естественными погодными условиями, а система управления скоростью замкнутого петлеобразного конвейера построена на алгоритме, связывающего скорость с длиной конвейера и значениями влагосодержания керамических блоков, измеренными на выходе конвейера и заданными по регламенту на входе печи обжига. Вариант сушильной камеры выполнен в виде площадки на открытой местности с рядами мест для поддонов с керамическими блоками.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлена структурная схема технологической линии для производства керамических блоков (кирпичей), на фиг. 2 - структурная схема сушильной камеры в виде замкнутого петлеобразного конвейера, на фиг. 3 - вариант сушильной камеры в виде площадки на открытой местности.
На чертежах приняты следующие обозначения:
1 - глиноприемник; 2, 4, 6, 9, 15 - транспортные средства; 3 - мельница дробилка; 5 - глиномялка; 7 - вакуумный пресс-экструдер; 8 - многострунный резак; 10 - сушильная камера в виде замкнутого петлеобразного конвейера 10-2 с поддонами 10-3, на входе которого установлен укладчик керамических блоков (кирпичей) 10-1; 11 - система управления движением замкнутого петлеобразного конвейера; 10 - сушильная камера в виде площадки на открытой местности с m рядами, в каждом из которых расположено an поддонов с изделиями (кирпичами): 12, 14 - подъемно-транспортные средства на входе и выходе печи обжига; 13 - печь обжига; 16 - склад готовой продукции.
Технологическая линия для производства керамических блоков, в частности кирпичей, работает следующим образом. Глина с добавками поступает в глиноприемник 1, где происходит разрыхление и смешивание, затем с помощью транспортного средства 2 смесь поступает в мельницу дробилку 3 и далее с помощью транспортного средства 4 в глиномялку 5, где происходит с помощью добавления воды доведение смеси до заданной кондиции влажностью 22-25%. Полученная пластичная смесь с помощью транспортного средства 6 подается в блок загрузки вакуумного пресса-экструдера 7, в котором происходит процесс вакуумизации, после чего материал прессуется, затем материал выдавливается через отверстие заданной формы и размера. На выходе вакуумного пресса-экструдера 7 формируется брус-сырец с числом пластичности 7-15, который затем подается на многострунный резак 8, нарезающий кирпич-сырец, который с помощью транспортирующих механизмов 9 перемещается в сушильную камеру 10, выполненную в виде зоны естественной сушки, например в виде замкнутого петлеобразного конвейера 10-2 с поддонами 10-3, на входе которого установлен укладчик кирпичей 10-1 (фиг. 2). Блоки кирпичей, сформированные укладчиком 10-1, устанавливаются на поддоны 10-3 и перемещаются конвейером 10-2. Движение конвейером осуществляется схемой управляется 11. Из зоны сушки 10 блоки кирпичей подъемно-транспортными механизмами 12 подаются в печь обжига 13, на выходе который они снимаются подъемно- транспортными средствами 14 и с помощью транспортных средств 15 отправляются на склад готовой продукции 16. Чтобы получить кирпичи заданного качества, они на входе в печь обжига должны иметь определенную заданную влажность Wz, которая измеряется на выходе конвейера в блоке кирпичей соответствующего поддона через расчетное время tzp относительно его загрузки. Если измеренное значение влажности Wi выходит из заданного допуска dW, то изменяется скорость движения конвейера Vi по алгоритму, описываемому ниже приведенными выражениями (1), (2).
где Vz, VI - заданное и текущее значения скорости конвейера,
Wz, Wi - заданное и текущее значения влажности кирпичей на выходе конвейера,
dW - допустимое значение отклонения влажности кирпичей на выходе конвейера (на входе в печь обжига),
tzp - заданное значение времени сушки кирпичей на открытой местности, экспериментально установленное для погодных температурных условий в момент p, или в здании для аналогичных условий,
L - длина замкнутого петлеобразного конвейера от места загрузки до места выгрузки кирпичей.
При использовании сушильной камеры в виде площадки на открытой местности (10* на фиг. 3) блоки кирпичей, сформированные укладчиком 10-1, устанавливаются на поддоны 10-3 и развозятся в соответствующее an масто соответствующего m ряда. В этом случае контролируется влажность кирпичей Wi через время tzp после загрузки соответствующего места и сравнивается с экспериментально установленной влажностью Wz для погодных температурных условий в момент p, и при их равенстве с учетом заданного допуска укладчиком 10-1 поддоны с блоками 10-3 перемещаются к подъемно-транспортным средствам 12 на входе печи обжига 13.
Расположение глиномялки перед прессом-экструдером обеспечивает заданную пластичность смеси, из которой за счет вакуумизации в прессе-экструдере на его выходе получается брус-сырец повышенной плотности без микропустот, что позволяет затем на выходе из печи обжига получать керамические изделия, в частности, кирпичи заданной прочности.
Вторым моментом получения заданной прочности керамических изделий на выходе печи обжига (исключение брака) является обеспечение заданной влажности изделий на ее входе, что обеспечивается контролем влажности изделий на выходе петлеобразного конвейера в зоне сушки и управлением его скоростью по заданному алгоритму, причем конвейер может располагаться как в закрытом помещении, так и на открытой местности с естественными погодными условиями. Такая конструкция камеры сушки не требует затрат электроэнергии на сушку.
На предприятии ООО АПК «ПаК» (Красноярский край, Партизанский р-н село Партизанское) готовится к пуску описанная линия, работающая на глине Партизанского месторождения (начальная влажность 22,5-24,5%). Прошли апробацию глиномялка с вакуумным прессом-экструдером и зона сушки с печью обжига (T=1000 градусов по Цельсию в течении 1-2 суток), при этом после обжига получены были кирпичи с влажностью 6% с заданной прочностью и подтверждены технические задачи, поставленные полезной моделью.