RU2579840C2 - Method of thermal treatment of silicate decorative brick - Google Patents

Abstract

FIELD: construction.

SUBSTANCE: method of the thermal treatment of silicate decorative brick consists in charging of raw bricks into an autoclave, heating of the raw bricks by blowdown with live steam for 0.5 hour at atmospheric pressure to a temperature of 45-50°C, soaking of the raw bricks in the heated autoclave at atmospheric pressure without steam supply for 15 min., subsequent pressure and temperature rise, soaking at the maximum pressure and temperature, reduction of pressure and discharge of the items.

EFFECT: improved quality of bricks by the increase of their strength and preservation of specified colour and appearance of a decorative silicate brick.

1 tbl

Description

Изобретение относится к производству строительных материалов и изделий, в частности, для тепловой обработки известково-кремнеземистых изделий и силикатного декоративного кирпича.The invention relates to the production of building materials and products, in particular, for the heat treatment of lime-siliceous products and silicate decorative bricks.

Известен способ тепловлажностной обработки известково-кремнеземистых изделий автоклавного твердения (патент РФ №2115635, C04B 40/02), включающий подъем давления до 1,0-1,15 МПа и температуры до 183-187°C в течение 1,5-2 ч, выдержку - сначала в среде насыщенного пара в течение 1-3 ч, затем перегретого пара с температурой 200-230°C в течение 10-15 ч, снижение давления и температуры в течение 1,5-2 ч.A known method of heat-moisture treatment of calcareous-siliceous products of autoclave hardening (RF patent No. 215165, C04B 40/02), including raising the pressure to 1.0-1.15 MPa and temperature to 183-187 ° C for 1.5-2 hours , exposure - first in an atmosphere of saturated steam for 1-3 hours, then superheated steam with a temperature of 200-230 ° C for 10-15 hours, a decrease in pressure and temperature for 1.5-2 hours

Недостатком способа является изменение цвета и качества внешнего вида декоративного силикатного кирпича, снижение прочности за счет вымывания извести с поверхности при запарке холодных с температурой менее 30°C кирпича-сырца.The disadvantage of this method is a change in the color and quality of the appearance of decorative silicate brick, a decrease in strength due to leaching of lime from the surface when steaming cold brick with a temperature of less than 30 ° C raw brick.

Известен способ автоклавной обработки цветных силикатных изделий, по заявке на изобретение №2010116744/03, опубликованный 10.11.2011. Способ заключается в загрузке кирпича-сырца в автоклав, предварительном нагреве путем продувки паром при атмосферном давлении, закрытии крышек, подаче насыщенного пара, подъеме давления и температуры, выдержке при максимальном давлении и температуре с последующим снижением давления и выгрузке изделий.A known method of autoclaving processing of colored silicate products, according to the application for the invention No. 201016744/03, published 10.11.2011. The method consists in loading raw brick into an autoclave, preheating by steam blowing at atmospheric pressure, closing the lids, supplying saturated steam, raising pressure and temperature, holding at maximum pressure and temperature, followed by pressure reduction and unloading of products.

Недостатком способа является недостаточная прочность кирпича, а также ухудшение его внешнего вида.The disadvantage of this method is the insufficient strength of the brick, as well as the deterioration of its appearance.

Предлагаемое изобретение направлено на улучшение качества декоративного силикатного кирпича путем повышения его прочности и сохранения внешнего вида.The present invention is aimed at improving the quality of decorative silicate brick by increasing its strength and preserving the appearance.

Технический результат достигается тем, что в способе тепловой обработки силикатного декоративного кирпича, заключающемся в загрузке кирпича-сырца в автоклав, нагреве кирпича-сырца путем продувки острым паром при атмосферном давлении до температуры 45-50°C, последующем подъеме давления и температуры и выдержке при максимальном давлении и температуре, снижении давления и выгрузке изделий, согласно изобретению после нагрева кирпича-сырца продувкой автоклава острым паром, перед подъемом давления производят выдержку кирпича-сырца в нагретом автоклаве при атмосферном давлении без подачи пара.The technical result is achieved by the fact that in the method of heat treatment of silicate decorative brick, which consists in loading raw brick into an autoclave, heating the raw brick by blowing with hot steam at atmospheric pressure to a temperature of 45-50 ° C, then raising the pressure and temperature and holding at maximum pressure and temperature, pressure reduction and unloading of products, according to the invention, after heating the raw brick by blowing the autoclave with hot steam, before raising the pressure, the raw brick is heated in the heated m autoclave at atmospheric pressure without steam.

Задачей, которую решает предлагаемое изобретение, является улучшение качества силикатного декоративного кирпича путем снижения конденсатообразования на кирпиче-сырце за счет конвекционного нагрева острым продувочным паром с последующим тепломассообменом от нагретого тела автоклава в течение 15 мин. Первый этап тепловой обработки холодных изделий при впуске пара в закрытый автоклав при атмосферном давлении (по прототипу) имеет важное значение, так как температура поверхности изделий ниже температуры водяного пара, теплообмен идет за счет конденсации водяных паров на поверхности изделий. На этом этапе развивается максимальный температурный перепад между средой и поверхностью изделий, равный 30-50°C, пар интенсивно отдает теплоту, но образующийся в большом количестве на поверхности кирпича-сырца конденсат имеет температуру ниже среды, растворяет в себе известь (гидроксид кальция) с поверхности и стекает под действием силы тяжести по вертикальным поверхностям кирпича, а на горизонтальных образует слой воды с известью (раствор извести). Вымывание гидроксида кальция приводит к снижению прочности кирпича, а также ухудшению его внешнего вида. По сравнению с прототипом заявляемые условия проведения процесса тепловой обработки силикатного декоративного кирпича являются новыми, а именно выдержка кирпича-сырца перед подъемом давления в нагретом автоклаве при атмосферном давлении обеспечивает повышение температуры их поверхности, его сушку и связывает известь с образованием многоосновных гидросиликатов кальция, снижая ее растворимость, при этом предварительная продувка паром повышает теплопередачу материала сырца и ликвидирует застойные зоны в щелях между кирпичами кладки или прослойки воздуха.The task that the invention solves is to improve the quality of silicate decorative bricks by reducing condensate formation on raw brick due to convection heating with sharp purge steam followed by heat and mass transfer from the heated autoclave body for 15 minutes. The first stage of heat treatment of cold products with steam inlet into a closed autoclave at atmospheric pressure (according to the prototype) is important, since the surface temperature of the products is lower than the temperature of water vapor, heat transfer occurs due to condensation of water vapor on the surface of the products. At this stage, the maximum temperature difference between the medium and the surface of the products is developed, equal to 30-50 ° C, steam intensively gives off heat, but the condensate formed in large quantities on the surface of the raw brick has a temperature below the medium, dissolves lime (calcium hydroxide) with surface and drains under the action of gravity on the vertical surfaces of the brick, and on the horizontal forms a layer of water with lime (mortar of lime). The washing out of calcium hydroxide leads to a decrease in the strength of the brick, as well as to a deterioration in its appearance. Compared with the prototype, the claimed conditions for the process of heat treatment of decorative silicate brick are new, namely, exposure of the raw brick before raising the pressure in a heated autoclave at atmospheric pressure provides an increase in their surface temperature, its drying and binds lime with the formation of polybasic calcium hydrosilicates, reducing it solubility, while preliminary steam blowing increases the heat transfer of the raw material and eliminates the stagnant zones in the gaps between the masonry bricks or air layers.

Способ тепловой обработки силикатного декоративного кирпича осуществляется следующим образом.The method of heat treatment of silicate decorative brick is as follows.

Опытные партии силикатного декоративного кирпича подвергают тепловой обработке в автоклаве, снабженном источником тепла - паром, термометром и устройством, регистрирующим давление. Кирпич-сырец помещают в автоклав, закрывают крышки и начинают первый этап тепловой обработки, который выполняется в следующей последовательности. Подают острый пар из коллектора при открытом перепускном клапане (задвижке), обеспечивая связь с атмосферой. Продувку острым паром осуществляют при атмосферном давлении в течение 30 мин, этот процесс носит изобарный характер, затем закрывают задвижку и выдерживают изделия при атмосферном давлении в течение 15 мин без подачи пара для полноты тепломассообмена от нагретого тела автоклава до достижения температуры изделий 45-50°C, при этом происходит конвективный теплообмен поверхности кирпичей, далее производят подъем температуры и давления, например, до 0,9 МПа в течение одного часа. На втором этапе осуществляют выдержку при постоянном давлении (0,9 МПа) и температуре в течение 6 час. На третьем этапе тепловой обработки производят снижение давления до атмосферного и снижение температуры в течение 2 час. После этого открывают крышку автоклава и производят выгрузку готовых изделий.Experimental batches of silicate decorative bricks are subjected to heat treatment in an autoclave equipped with a heat source - steam, a thermometer and a pressure recording device. The raw brick is placed in an autoclave, the lids are closed and the first heat treatment step is started, which is carried out in the following sequence. Sharp steam is supplied from the manifold with an open bypass valve (gate valve), providing communication with the atmosphere. Purging with hot steam is carried out at atmospheric pressure for 30 minutes, this process is isobaric, then the valve is closed and the products are held at atmospheric pressure for 15 minutes without steam supply for complete heat and mass transfer from the heated autoclave body until the temperature reaches 45-50 ° C In this case, convective heat transfer occurs on the surface of the bricks, then the temperature and pressure rise, for example, to 0.9 MPa in one hour. In the second stage, exposure is carried out at constant pressure (0.9 MPa) and temperature for 6 hours. In the third stage of the heat treatment, a pressure is reduced to atmospheric pressure and a temperature is reduced for 2 hours. After that, the lid of the autoclave is opened and the finished products are unloaded.

Результаты влияния режима тепловой обработки на свойства силикатного декоративного кирпича приведены в таблице.The results of the influence of the heat treatment mode on the properties of silicate decorative bricks are given in the table.

Для сравнения для каждого цвета декоративного силикатного кирпича в таблице приведены свойства кирпича, обработанного по способу-прототипу, т.е. в 1 этапе исключается выдержка кирпича-сырца при атмосферном давлении без подачи пара перед подъемом давления.For comparison, for each color of decorative silicate brick, the table shows the properties of a brick processed by the prototype method, i.e. in stage 1, exposure to raw brick at atmospheric pressure without steam supply before raising the pressure is excluded.

ТаблицаTable Цвет кирпичаBrick color Время этапов, часTime of stages, hour Общее время тепловой обработки, часTotal heat treatment time, hour Внешний видAppearance Предел прочности при сжатии, МПаThe limit of compressive strength, MPa   1этап - 2Stage 1 - 2   БелыеWhites     2 этап - 6Stage 2 - 6 1010 потекиdrips 25,125.1 НеокрашенныйUnpainted 3 этап - 2Stage 3 - 2         1этап-1,75(0,5+0,25+1)Stage 1 1.75 (0.5 + 0.25 + 1)   ОднородныйHomogeneous     2 этап - 6Stage 2 - 6 9,759.75 цветcolor 32,232,2   3 этап - 2Stage 3 - 2   поверхностиsurface     1этап - 2Stage 1 - 2   БелыеWhites     2 этап - 6Stage 2 - 6 1010 потекиdrips 20,220,2 ЖелтыйYellow 3 этап -23 stage -2         1этап-1,75(0,5+0,25+1)Stage 1 1.75 (0.5 + 0.25 + 1)   ОднородныйHomogeneous     2 этап - 6Stage 2 - 6 9,759.75 цветcolor 26.526.5   3 этап - 2Stage 3 - 2   поверхностиsurface     1этап - 2Stage 1 - 2   БелыеWhites     2 этап - 6Stage 2 - 6 1010 потекиdrips 20.420.4 КрасныйRed 3 этап - 2Stage 3 - 2         1этап-1,75(0,5+0,25+1)Stage 1 1.75 (0.5 + 0.25 + 1)   ОднородныйHomogeneous     2 этап - 6Stage 2 - 6 9,759.75 цветcolor 26,026.0   3 этап - 2Stage 3 - 2   поверхностиsurface     1этап - 2Stage 1 - 2   БелыеWhites     2 этап - 6Stage 2 - 6 1010 потекиdrips 20.720.7 ЗеленыйGreen 3 этап - 2Stage 3 - 2         1этап-1,75(0,5+0,25+1)Stage 1 1.75 (0.5 + 0.25 + 1)   ОднородныйHomogeneous     2 этап - 6Stage 2 - 6 9,759.75 цветcolor 27,327.3   3 этап - 2Stage 3 - 2   поверхностиsurface  

Как видно из таблицы, полученные результаты показывают увеличение прочности при тепловой обработке силикатного декоративного кирпича с предварительным нагревом кирпича-сырца до температуры 45-50°C путем продувки острым паром по изобарному процессу и выдержкой при атмосферном давлении для конвективного теплообмена от нагретого тела автоклава - на белом кирпиче на 28%, на цветных - на 27-30%. При этом кирпич после тепловой обработки имеет однородный цвет поверхности, т.е. сохраняется заданный цвет и внешний вид кирпича.As can be seen from the table, the results show an increase in strength during the heat treatment of silicate decorative bricks with preliminary heating of the raw brick to a temperature of 45-50 ° C by blowing with steam using an isobaric process and holding at atmospheric pressure for convective heat transfer from a heated autoclave body to white brick by 28%, on color - by 27-30%. Moreover, the brick after heat treatment has a uniform surface color, i.e. The specified color and appearance of the brick are preserved.

Предлагаемый способ снижает общее время тепловой обработки и легко осуществим в производственных условиях, поскольку не требует переналадки автоклавного оборудования и позволяет получить продукцию с повышенными техническим характеристиками по прочности и внешнему виду.The proposed method reduces the total time of heat treatment and is easily feasible in a production environment, since it does not require retooling of autoclave equipment and allows to obtain products with improved technical characteristics in terms of strength and appearance.

Claims (1)

Способ тепловой обработки силикатного декоративного кирпича, заключающийся в загрузке кирпича-сырца в автоклав, предварительном нагреве путем продувки паром при атмосферном давлении, закрытии крышек, подачи насыщенного пара, подъеме давления и температуры, выдержке при максимальном давлении и температуре с последующим снижением давления и выгрузке изделий, отличающийся тем, что после продувки автоклава острым паром в течение 0,5 час и нагрева кирпича-сырца острым паром до температуры 45-50°C производят выдержку кирпича-сырца в нагретом автоклаве при атмосферном давлении без подачи пара в течение 15 мин перед подъемом давления. The method of heat treatment of silicate decorative brick, which consists in loading raw brick into an autoclave, preheating by steam blowing at atmospheric pressure, closing lids, supplying saturated steam, raising pressure and temperature, holding at maximum pressure and temperature, followed by pressure reduction and unloading of products characterized in that after purging the autoclave with hot steam for 0.5 hour and heating the raw brick with hot steam to a temperature of 45-50 ° C, the raw brick is heated in heated toklave at atmospheric pressure without supply of steam for 15 minutes before the pressure rise.