СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА КЕРАМИЧЕСКОГО КАМНЯ
METHOD OF PRODUCING CERAMIC STONE

Изобретение относится к производству крупноформатных керамических камней из глинистых пород методом пластического формования с последующим обжигом в печах. Полученные керамические камни могут быть использованы для кладки несущих и самонесущих стен и других элементов зданий и сооружений.
2
Известен способ производства лицевого керамического строительного кирпича на линии «UNIMORANDO» (И.С.Семериков, Н.А.Михайлова, Н.Н.Башкатов «Технология строительных керамических материалов», под редакцией д.т.н. Б.С.Баталина, г.Екатеринбург, УГТУ-УПИ, 2008 г., стр.89-95). Известный способ включает подготовку глиняной шихты из глины и отощителей, дробление и измельчение шихты в вальцах грубого помола, окончательную переработку в вальцах тонкого помола, перемешивание и увлажнение глины в 2-вальном смесителе. Из смесителя глинистую массу посредством шнека подают в переходную головку пресса, где при влажности 19-20% со скоростью 8-10 с и степени ваккуумирования 0,9 кг/см посредством мундштука формуют брус, режут его на заготовки, которые сушат в течение 42-44 часов в туннельном сушиле горячим воздухом. Высушенный кирпич загружают в туннельную печь, где обжигают в течение 32 часов.
Известным способом производят кирпич керамический и кирпич полнотелый с максимальными размерами 250*120*85 мм и весом до 5 кг. Максимальная пустотность получаемых изделий - 37%.
2
Задача настоящего изобретения состоит в расширении технологических возможностей линии «UNIMORANDO» за счет производства на ней крупноформатного керамического камня. Для этого предлагается способ производства керамического камня, включающий подготовку глиняной шихты, дробление и измельчение шихты в вальцах грубого помола, окончательную переработку в вальцах тонкого помола, перемешивание и увлажнение глины в смесителе, из которого глиняную массу подают в переходную головку пресса, где при влажности 16-18% со скоростью 6-8 с и степени ваккуумирования 0,9 кг/см формуют брус с пустотностью 44-54%, брус режут на заготовки камня, которые сушат в течение 49-51 часов и обжигают в течение 38-42 часов при температуре 980-1000°С, при этом в качестве шихты используют смесь, содержащую в мас.%: смесь элювиальных и деливюальных глин (60-83), смесь золошлаковую тепловых электростанций для бетонов (10-20), выгорающую добавку (7-20).
2
Согласно заявляемому изобретению, в процессе получения керамического изделия на линии «UNIMORANDO», пустотность задают в пределах, характерных для керамического камня. Заданную пустотность, как и в известном способе, обеспечивают посредством специализированной формовочной оснастки, основными элементами которой являются мундштук и керны-пустотообразователи. Для получения на линии «UNIMORANDO» крупноформатного высокопустотного керамического камня с соответствующими стандарту характеристиками потребовалась разработка режимов формования бруса, сушки и обжига заготовок камня. Влажность 16-18% со скоростью 6-8 с и степени ваккуумирования 0,9 кг/см при формовании бруса, а также сушка заготовок камня в течение 49-51 часов и обжиг в течение 38-42 часов при температуре 980-1000°С подобраны экспериментально. Подобранные режимы сушки и обжига в совокупности с составом используемой шихты позволили получить керамический камень с размерами от 250*120*140 мм до 510*250*219 мм, удовлетворяющий действующему стандарту (размеры камней от 2,1 НФ до 14,3 НФ).
Пример осуществления способа получения крупноформатного керамического камня марки 14,3 НФ на линии «UNIMORANDO»
Вначале готовят шихту из глинистого сырья - смеси элювиальных и деливюальных глин (ГОСТ 9169-75), смеси золошлаковой тепловых электростанций для бетонов (ГОСТ 25592-9), выгорающей добавки, в качестве которой могут быть использованы опил, рисовая шелуха, отходы целлюлозного производства фракций не крупнее 5 мм. Шихта дозируется через три приемных бункера для накопления и бесперебойной равномерной подачи сырья на переработку. Далее по системе транспортеров глиняную массу подают в дезынтегратор, где подвергают первичному дроблению до размера кусков не более 50 мм. В систему предварительной переработки сырья входят также дырчатые вальцы и вальцы грубого помола. В конце технологической линии подготовки глиняной массы установлена глиномешалка с фильтрующей решеткой для перемешивания, увлажнения глины и удаления посторонних включений. С глиномешалки масса по системе транспортеров поступает в глинозапасник. Подготовленную массу, прошедшую гомогенизацию в шихтозапаснике, по системе транспортеров подают на дополнительную переработку на тонких вальцах и отправляют на формование.
2
2
Формование заготовки керамического камня осуществляют методом экструзии на вакуум-прессе MVC-620 в два бруса. Вакуумированную массу подают в пресс, имеющий шнековый вал с переходным диаметром и шагом лопастей. Шнековый вал обеспечивает накопление и подачу глиняной массы под давлением 13-18 кг/см при влажности 16-18% со скоростью 6-8 с и степенью ваккуумирования 0,9 кг/см формуют брус с пустотностью от 50 до 54%. Профиль бруса и пустотность задают формой фильеры мундштука и кернов-пустотообразователей. Сформованный брус однострунным автоматом-резчиком режут на заготовки камня определенной длины, которые автоматом многострунной резки разрезают на отдельные изделия.
3
2
Сушку заготовок камня-сырца осуществляют в течение 42-50 часов в туннельном противоточном сушиле с верхним подводом и отводом теплоносителя. Высушенный камень разгружают с сушильных вагонеток и укладывают на печные вагонетки автоматом-садчиком. Обжиг заготовки камня осуществляют в течение 38-42 часов при температуре 980-1000°С в туннельной печи, работающей на газе, которая условно делится на три зоны: подогрева, обжига и охлаждения. После обжига камня производят его пакетировку и отгрузку. Таким образом, на линии выпускается керамический крупноформатный камень с размерами до 510*250*219 мм, который соответствует ГОСТ 530-2007 и ТУ 5741-021-05297720-2008 и имеет следующие характеристики: вес камня 23-26 кг; средняя плотность 800-1000 кг/м, пустотность 50-54%, толщина наружных стенок 10-12, водопоглощение 9-15%, марочность 75-150 кгс/см, морозостойкость 35-100 циклов, коэффициент теплопроводности - 0,18-0,16 Вт/м*°С.
3
2
Аналогичным образом производили крупноформатный керамический камень типоразмеров от 2,1 до 8,3 НФ. Данные типоразмеры крупноформатных камней соответствуют ГОСТ 530-2007 и ТУ 5741-021-05297720-2008 и имеют следующие характеристики: средняя плотность 1000-1200 кг/м, пустотность от 33-50%, толщина наружных стенок 10-12, водопоглощение 9-15%, марочность 75-150 кгс/см, морозостойкость 35-100 циклов, коэффициент теплопроводности - 0,22-0,20 Вт/м*°С.
Приведенные примеры подтверждают возможность производства крупноформатного керамического камня на линии «UNIMORANDO».