ЛИНИЯ ПО ПРОИЗВОДСТВУ КЕРАМИЧЕСКОГО КИРПИЧА МЕТОДОМ ПОЛУСУХОГО ПРЕССОВАНИЯ

Полезная модель относится к области производства строительных материалов, а более конкретно - к оборудованию для производства керамического кирпича методом полусухого прессования, преимущественно модифицированного кирпича.
Известна линия для изготовления керамического кирпича (патент на изобретение RU 2131808, МПК В28В 15/00, опубл. 20.06.1999). Линия по RU 2131808 содержит расположенные в технологической последовательности глиноприемник, измельчитель с шиберным отверстием, оборудование для последующего измельчения и сушки глиняной массы, бункер-накопитель, пресс и устройство для обжига кирпича. Оборудование измельчения и сушки выполнено в виде сушильной барабан-мельницы, соединенной наклонным конвейером с измельчителем. Сушильная барабан-мельница перерабатывает крупную фракцию глиняной массы в пресс-порошок с удельной поверхностью 1500-2500 см/г и подвергает его сушке с помощью горячей газовоздушной среды, подаваемой по трубопроводам. В бункер-накопитель подготовленная глиняная масса подается по вертикальному конвейеру. Пресс выполнен с возможностью прессования под давлением 50,0-60,0 МПа, устройство обжига выполнено в виде вертикальных шахтных печей с подъемниками-снижателями для перемещения кирпича от места садки в нижнюю зону и для поблочного отбора готового кирпича в нижних зонах печей и перемещения на склад готовой продукции. Предложенная конструкция технологической линии по RU 2131808 позволяет повысить прочность и марочность кирпича-сырца, сократить строительные и экплуатационные затраты.
Технологическая линия по RU 2131808 имеет следующие недостатки:
- узкий ассортимент выпускаемого кирпича, поскольку в линии не предусмотрено оборудования для введения модифицирующих добавок, позволяющих изменять физико-механические и эксплуатационные свойства кирпича, повысить его качество;
- наличие вертикальных шахтных печей предъявляет повышенные требования к садке кирпича в печь, что повышает ее трудоемкость;
- изделия, уложенные в печи в виде вертикального столба, требуют повышенных энергозатрат.
Наиболее близкой к заявляемой линии, принятой за прототип, является технологическая линия для производства кирпича методом полусухого прессования (патент на изобретение RU 2348590, МПК С04В 33/00, опубл. 10.03.2009), которая содержит расположенные в технологической последовательности глиноприемник, смеситель дезинтеграторного типа для перемешивания и предварительного измельчения шихты (глины и топливных добавок), камеру сушки, с которой с помощью герметичного и утепленного транспортера соединен измельчитель-активатор. Последний предназначен для тонкого измельчения и активации частиц шихты. В состав технологической линии входят также пресс и устройство для обжига кирпича в виде рекуперативной печи с вертикально расположенными транспортерами. Передача пресс-порошка из измельчителя-активатора в бункер пресса и передача кирпича-сырца из пресса в рекуперативную печь производится с помощью утепленных транспортеров. Технологическая линия по RU 2348590 содержит также устройство для прогрева технологической линии, включающее вентилятор, соединенный с бункером пресса, и нагреватель, входы которого соединены с вентилятором и устройством сушки, а выход с транспортером, расположенным между устройством сушки и измельчителем-активатором. Наличие устройства для прогрева технологической линии и утепленных передаточных устройств позволяет снизить энергозатраты. Конструкция по прототипу обеспечивает повышение качества кирпича, поскольку позволяет вводить в глиняную массу на начальном этапе топливные добавки. Введение топливных добавок, как следует из RU 2348590, повышает прочность и морозостойкость изделий и снижает температуру их спекания на 100-150°С, снижая энергозатраты.
Хотя линия по прототипу и позволяет применять добавки к исходному сырью, но не расширяет ассортимент выпускаемого модифицированного кирпича в силу того, что, во-первых, не имеет соответствующего дополнительного оборудования для каждого из применяемых компонентов (измельчение, сушка и перемешивание глины по прототипу выполняется совместно с топливными добавками), не имеет дозаторов для компонентов шихты, которые позволяют варьировать количество применяемых добавок согласно требованиям к свойствам производимого кирпича.
Задача полезной модели направлена на создание технологической линии с расширенными функциональными возможностями, позволяющей производить кирпич с разными физико-механическими и эксплуатационными свойствами, использовать дешевые золошлаковые отходы, которые позволяют снизить стоимость кирпича и одновременно утилизировать золоотвалы.
Задача решается следующим образом.
Как и технологическая линия по прототипу, заявляемая линия по производству керамического кирпича методом полусухого прессования содержит глиноприемник, сушильную камеру, устройство для тонкого измельчения сырья, смеситель дезинтеграторного типа, пресс полусухого прессования, устройство для обжига кирпича и транспортеры.
В отличие от прототипа согласно полезной модели линия дополнительно содержит расположенные последовательно бункер для хранения золошлаковых отходов, сушильную камеру для золошлаковых отходов, устройство для отделения крупных фракций золошлаковых отходов, выполненное, например, в виде вибросит или циклона, и дозатор золошлаковых отходов. Кроме этого, линия дополнительно содержит соединенные последовательно бункер для хранения модифицирующих добавок и бункер-дозатор модифицирующих добавок. Отличием является также то, что устройство для тонкого измельчения сырья предназначено непосредственно для высушенной глины и снабжено дозатором глины. Пресс полусухого прессования в заявляемой полезной модели соединен со смесителем дезинтеграторного типа, а сам смеситель расположен после всех входящих в линию дозаторов. Устройство для обжига кирпича выполнено в виде туннельной печи. В отличие от прототипа один из транспортеров расположен между глиноприемником и сушильным оборудованием для глиняной массы, а второй проходит через сушильную камеру для золошлаковых отходов.
Технологических линий с предложенной совокупностью существенных признаков в уровне техники не обнаружено, что подтверждает новизну полезной модели.
Линия по производству керамического кирпича методом полусухого прессования представлена на чертеже в виде блок-схемы.
Участок подачи глиняной массы заявляемой линии содержит последовательно установленные глиноприемник 1, сушильную камеру 2 для глины, поступающей из глиноприемника 1 по транспортеру, и устройство для тонкого измельчения глины 3 с дозатором глины. Линия также содержит установленные последовательно: бункер для хранения золошлаковых отходов 4, сушильную камеру 5 и устройство для отделения крупных фракций золошлаковых отходов 6 с дозатором. Устройство для отделения крупных фракций золошлаковых отходов 6 может быть выполнено в виде вибросит или циклона. Для введения модифицирующих добавок в состав линии входят бункер для хранения модифицирующих добавок 7 и бункер-дозатор 8 для модифицирующих добавок. С дозаторами глиняной массы, золошлаковых отходов и модифицирующих добавок соединен смеситель дезинтеграторного типа 9. Линия содержит пресс полусухого прессования 10 и туннельную печь 11.
Заявляемая линия по производству керамического кирпича методом полусухого прессования работает следующим образом.
Глина, транспортируемая из карьера на автотранспорте загружается в глиноприемник 1, далее с помощью кран-балки с ковшом, либо другим оборудованием перегружается на транспортер, по которому поступает в сушильную камеру 2, обеспечивающую подсушивание глинистого сырья до влажности 2-6%, при температуре не более 150°С. Далее, сырье поступает в устройство для измельчения 3, в котором производится дробление и помол крупных фракций до тонкомолотого состояния. После помола глинистое сырье в определенной пропорции через дозатор устройства 3 попадает в смеситель дезинтеграторного типа 9. Золошлаковые отходы из бункера 4 с помощью кран-балки с ковшом подаются на транспортер, проходящий через сушильную камеру 5, обеспечивающую подсушивание золошлаковых отходов до влажности 2-4%. После подсушивания золошлаковые отходы проходят стадию отделения крупных фракций с помощью любого устройства, предназначенного для отделения крупных частиц. Для этой цели могут быть использованы вибросита, циклоны, сепараторы. Модифицирующие добавки из хранилища 7 подаются в бункер-дозатор 8. Подготовленное сырье: глина, золошлаковые отходы и модифицирующие добавки через дозаторы устройств 3, 6, 8 в определенной пропорции согласно используемой технологии попадают в смеситель дезинтеграторного типа 9, где перемешиваются до однородной массы. Готовая шихта подается на пресс полусухого прессования 10, где формуется, например, при давлении 15-25 МПа. Полученный кирпич-сырец с помощью автомата-садчика укладывается на вагонетки и отправляется в туннельную печь 11, где происходит обжиг изделия при температуре 800-1000°С. Обожженные изделия перемещаются на склад 12.
Конструкция линии согласно полезной модели позволяет использовать различные модифицирующие добавки. Выбор и использование модифицирующих добавок осуществляется исходя из конкретных целей, направленных на получение кирпича определенных физико-механических и эксплуатационных характеристик (морозостойкость, теплопроводность, прочность, водопоглощение и др). Количество компонентов дозируется в каждом конкретном случае соответственно составу производимого кирпича. За счет применения соответствующих модифицирующих добавок, повышающих, например, прочность кирпича, можно использовать низкосортные сорта глины, что снижает стоимость кирпича. Снижение стоимости кирпича обусловлено также применением дешевых золошлаковых отходов. В последнем случае параллельно решается и вопрос утилизации этих отходов. Конкретно, например, заявляемая линия может быть использована для производства кирпича из сырьевой смеси по патенту на изобретение №2308439, в состав которой входит, масс.%: глина 47-50, зольная микросфера 47-50 и гумат калия 10% концентрации 1-3. Применение зольной микросферы снижает себестоимость кирпича, а модифицирующая добавка (гумат калия) снижает объемную массу, сохраняя при этом высокую прочность изделия.
Таким образом, предложенная конструкция позволяет производить кирпич из глины с добавлением золошлаковых отходов и модифицирующих добавок. Но этим не ограничивается область применения предложенной линии. Конструкция линии такова, что позволяет производить кирпич и других составов, а именно:
1. Из глины без добавок с включением в работу только технологической линии: «глиноприемник 1 - сушильная камера 2 - устройство для измельчения с дозатором 3 - смеситель дезинтеграторного типа 9 - пресс полусухого прессования 10 - туннельная печь 11».
2. Из глины и золошлаковых отходов с включением в работу дополнительно к указанной в п.1 технологической линии: бункер для хранения золошлаковых отходов 4 - сушильная камера 5 - устройство для отделения крупных фракций золошлаковых отходов с дозатором 6».
3. Из глины и модифицированных добавок с включением в работу дополнительно к указанной в п.1 технологической линии: «бункер для хранения модифицирующих добавок 7 и бункер-дозатор 8 для модифицирующих добавок».
Полезная модель промышленно применима. Монтаж линии не вызывает затруднений у специалистов данной области и линия может быть многократно реализована для производства кирпича требуемого состава.