RU7102U1 - Установка для производства поризованного конструкционного камня (кирпича) и поризованный конструкционный камень (кирпич) - Google Patents

Abstract

1. Установка для производства поризованного конструкционного камня (кирпича), включающая оборудование для подготовки глинистого сырья, оборудование для подготовки отощающих добавок и добавок, нейтрализующих высолы, оборудование для подготовки выгорающей добавки, содержащее бункер с питателем, с которыми транспортными средствами связан смеситель с системой доувлажнения и расположенное последовательно за ним оборудование для переработки шихты, формующий пресс, при необходимости, с пустотообразователями в мундштуке, оборудование резки заготовок камня (кирпича), садки, сушки и обжига с системами регулирования, отличающаяся тем, что в установке оборудование для приготовления добавок выполнено в виде оборудования для подготовки фрезерного торфа в качестве комплексной добавки к глине, включающего систему грубой очистки торфа, содержащую виброгрохот или роликовое сито, и установленный на выходе с питателя мельчитель волокон пушицы, например, в виде взаимодействующих решетки и ножей на валу шнекового питателя или в виде вибросита с ячейками не более 25 мм и срезающим ножом, и оборудование для растирания сепарированного торфа до дисперсного глиноподобного состояния, включающего не менее двух силовых механизмов с протирочными решетками, толщиной не менее минимального размера отверстия решетки и не менее трех силовых механизмов с растирающими поверхностями, например шнеков, входящих в состав оборудования для подготовки глиноторфяной массы, до подачи ее в мундштук пресса.2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что питатель подачи торфа рассчитан на соотношении глины к торфу по объему 1 : 0,5 - 1 : 1.3. Установка по п.1, �

Description

кл, в S3, В 28, G

Установка для производства поризованного конструкционного камня / кирпича / и поризованный конструкционный камень

Установка относится к промышленности строительных материалов и может найти применение при производстве керамических стеновых изделий, отвечающих современным требованиям низкой теплопроводности стен жилищ,

Известны предложения по производству пористого керамического кирпича, предусматривающие введение в шихту углеродосодержащих выгорающих добавок в виде:

-древесных опилок и торфа (а.с, 174226S КЛ, С 04, В ЗЗ/ОО);

-золы гидфоуноса или торфа, или древесной коры, соломы (а,с, 17S8793 кл, С 04, В 33/02);

опилок с фракцией 1-10 мм - 80-85 % с фракцией менее 1 мм 15-20 % (патент 205241 кл. С 04, В 33/00, В 33/02) ;

Выгорающие добавки вводятся во всех перечисленных решениях в дополнение отощающим добавкам (шлам гальванического производства по а.с 174226S, отходы обогащения руды по , 1738793, гранулированный шлак и отходы минераловатного производства по патенту 2052417),

Общим недостатком перечисленных решений является то, что они не учитывают возможности использования выгорающих добавок в роли отощителя, хотя исследования показывают, что в частности торф, при соответствующей подготовке может выпол« нять роль комплексной добавки, обеспечивая наряду с пориза«цией решение вопросов усадки заготовок при сушке без трещин и устранение высолов, т,е, является комплексной добавкой, упрощая тем самым схему производственной линии.

/ кирпич /

Все перечисленные решения, упоминающие торф в качестве возможной выгорающей добавки, не дают какого-либо разъяснения о виде применяемого торфа и способах его применения без чего не может состояться его технологическое применение

Понятие торф распространяется и на его природные залежи и на продукты их разработки, В залежах торф разделяется по глубине заложения, степени разложения растительных остатков, от которой зависит дисперсность торфа и перерабатываемость его волокон, по влажности Продукты переработки торфа на поле - это измельченный и подсушенный на месте разработки фрезерный торф различного назначения с влажностью 40-60 , это и кусковой торф, добываемый и подсушиваемый на нолях до влажности SO-45 , это и торфяные брикеты, производимые на специальных производствах и т.п. (См, Справочник по торфу,М,Недра, 1982 г,)

Без четких представлений, что же подразумевают авторы решений под понятием торф нельзя ни построить технологию производства керамических изделий, ни определить состав оборудования для её машинного обеспечения. Кроме того, между опилками, лузгой и торфом есть еще и то существенное различие, что опилки, лузга и т.п требуют обязательной подготовки до введения в шихту, в том числе и диспергирования, в то время как торф весьма успешно перерабатывается в составе шихты, не требуя подчас дополнительных установок, при соблюдении в перерабатывающем шихту оборудовании требований по механизмам, эффективно растирающих торф.

Поскольку эти вопросы не разрешены в перечисленных решениях, то задачей настоящего предложения является устранение недостатков известных устройств.

Из литературы известно, что поризация прогрессивно снижает несущую способность изделий, что на этот показатель существенно влияют наличие трещин, форма нор, дисперсность пор и т.д., что также не отражено в известнЕК решениях и задачей предлагаемого решения также является получение поризованных изделий с конструкционными свойствами, В их числе: сфероидальная форма пор, дисперсность и равномерное распределение пор в массе, сведение к минимуму микротрещин в стенках ячеек будущих пор при сушке, повышение прочности обожженного керамического материала в направлении высокопрочного камня из глины с минимумом присадок, в условиях снижения массы камня / кирпича / до уровня сопротивления теплопотерям, установленным вновь введенными нормами для стен жилищ.

Принимая за прототип патент 2052417, предлагает решение, ведущее к устранению недостатков известных устройств

Установка для производства поризованного конструкционного камня / кирпича / включает в себя оборудование для подготовки глинистого сырья, оборудование для подготовки отощагощих добавок и добавок, нейтрализующих внсолы, оборудование для подготовки выгорающей добавки, содержащее бункер с питателем, с которыми транспортными средствами связан смеситель с системой доувлажнения и расположенное последовательно за ним оборудование дня переработки шихты, формующий пресс при необходимости, пустотообразователями в мундштуке, оборудование резки заготовок камня /кирпича/, садки, сушки и обжига с системами регулирования.

В установке оборудование для приготовления добавок выполнено в виде оборудования для подготовки фрезерного торфа в качестве комплексной добавки к глине, включающего систему грубой очистки торфа в виде виброгрохота или роликового сита, установленный на выходе питателя измельчитель волокон пушицы, например в виде взаимодействующих решетки и ножей на валу шнекового питателя или в виде вибросита с ячейками не более 25 мм и срезающим ножом, и оборудование для растирания сепарированного фрезерного торфа до дисперсного глиноподобно го состояния в виде не менее двух силовых механизмов с протирочными решетками, толщиной не менее минимального размера отверстия решетки, и не менее трех силовых механизмов с растирающими поверхностями, например

шнеков, входящих в состав оборудования для подготовки рли няно-торфяной смеси до подачи её в формующий мундштук.

Такое решение позволяет на первой стадии получить сепарированный торф с размером волокон пушицы, не мешающим работе реющих струн, а в процессе работы растирающих механизмов получить мелкодисперсную рлиноподобную массу торфа, частицн которого в результате действия внутреннего трения в массе и прямого силового действия механизмов приобретают окатанную сфероподобную форму и равномерно распределяются в массе глины в виде зародышей будущей ячеистой структуры, формирующейся в заготовке при формовании с ячейками, заполненными частицами торфа и повторяющими их форц, стенки которых приобретают начальную прочность при сушке без трещйн за счет совместимости свойств глины и влажного торфа при сушке и, обретающих прочность керамики из обожженной глины при обжиге, в то время как при выжигании частиц торфа ячейки приобретают вид полых сфероподобных мелкодисперсных пор с высокой несущей способностью камня с пониженным весом и низкой теплопроводностью, к тому же не имеющего высолов на поверхностях камня / кирпича /,

Таким образом обеспечивается полезность предложения, а его легкая совместимость с традиционными схемами керамических производств, обеспечивает ему условия промышленной применимо сти.

Питатель подачи торфа рассчитан на подачу торфа в шихту при соотношении к глине по объему от 50 до 100 %, или по сухой массе до 15 % от массы глины,

В сравнении с прототипом предложенное решение имеет общие с ним признаки и функциональное назначение: у прототипа в шихту вводят несколько добавок, включая выгорающую, в предлагаемом решении вводится комплексная добавка в виде торфа с суммой свойств добавок у прототипа; в известных решениях в качестве выгорающей добавки вводится торф, в предлагаемом решении торф вводится в качестве комплексной, в том числе выгорающей добавки.

прототипа и известных устройств:

-в качестве добавки используется фрезерный торф;

-торф используется в качестве комплексной добавки в шихту к глине;

-оборудование для подготовки добавок объединено в оборудование для подготовки комплексной добавки;

оборудование для грубой очистки торфа выполнено в виде виброгрохота или роликового сита;

-на выходе питателя под бункером торфа установлен мельчитель для волокон пушицы;

-мельчитель выполнен, например в виде взаимодействующих решетки и ножей на валу шнекового питателя или в виде вибросита с ячейкой не более 25 мм и срезающим ножом;

-оборудование для растирания торфа включает как ми« нимум два силовых механизма с протирочными решетками толщиной не менее минимального размера отверстия решетки и не менее трех силовых механизмов с растирающими поверхностями, например шнеков;

-растирающие торф механизмы совмещены с оборудованием для переработки глиняно-торфяной смеси до её подачи в мундштук пресса.

При наличии положительного эффекта, обеспечиваемого предложением, отличительные признаки могут считаться существенными, т.к. именно они обеспечивают положительный эффект.

На фиг, 1 представлена установка для производства поризованного конструкционного камня / кирпича /, а на фиг. 2,3,4 варианты механизмов, используемых дня переработки торфа в составе установки.

Номером 1 обозначено оборудование для подготовки глиняного сырья, 2 - это приемное устройство для фрезерного торфа, доставленного в цех, S - роликовое сито или виброгрохот, 4 - расходный бункер для торфа, куда торф поступает по конвейеру и элеватору 5, 6 - линия уборки отходов с роликовою еита 3,7- питатель с мельчителем волокон пушицы на выходе 8 или виброситом 28 с ячейками ие более 25 мм и срезающим ножом 29, 9 - смеситель с системой доувлажнения смеси, Ю бегуны с протирочной решеткой 11, 12 - вальцн, 13 смеситель со шнековой секцией 14 и протирочной решет кой 15, 16 мешалка пресса со шнековой секцией 17 и протирочной решеткой 18, 19 - формующий шнек, 20 - мундштук с пустотообразователями, 21 - режущие устройства для бруса, 22 - сушилка, 28 - обжиговая нечь. Элементы мельчителя для волокон пушицы В, 24 - решетка, 25 - ножи на валу шнекового питателя 26, 27 - корпус питателя.

Работа установки по фир. 1,2,3,4 происходит следующим образом: загруженный в приемное устройство 2 фрезерный торф с влажностью 40-60 , переходный со степенью разложения не менее Ю подается на роликовое сито 8, которое отделяет крупные включения, корни и волокна, пропуская через зубчатые ролики лишь мелкую фракцию торфа Отходы отводятся по линии 6, а по линии 5 торф поступает в расходный бункер 4 При согласованном включении оборудования подготовки глины 1 и питателя подачи торфа 7 глина и торф поступают в смеситель 9 При выходе из питателя ножи 25 или 29 на решетке 24 или вибросите 28 соответственно разрезают волокна пушицы, прошедшие через роликовое сито, и в таком виде они уже не нависают на режущих струнах.

Шихта из смеси глины с торфом через смеситель 9 поступает в бегуны Ю, где на решетке 11 торф растирается при сложном движении по ним валков и продавливается через решетку. После дополнительного растирания в валках вальцев 12, шихта с торфом поступает в смеситель 18, в шнековой секции которого 14 при сложном движении в ней шихты торф подвергается дальнейшему растиранию и продавливается через решетку 15. При поступлении в пресс торф продолжает растираться в шнековой секции мешалки 16, 17 и при движении в формующем шнеке 19 продолжает перетираться до поступления в мундштук 20. К этому времени торф растерт до глиноподобного состояния и его частицы, приобретшие окатанную сфероподобную форму, равномерно распределились в глине в качестве зародышей будущей

ячеистой структуры заготовки, как она сформируется в брусе при проходе через мундштук 20 пресса. После резки 21, в су шилке 22 в процессе последующей сушки, глиняные ячейки, обволакивающие частицы торфа и повторяющие их форглу, упрочняются без трещин в стенках вследствие свойств влажного тор фа при высыхании При обжиге стенки ячеек, состоящие в основном из глины приобретают высокую прочность, торф, выгорая, оставляет ячейки полыми, образующими ввиду дисперсности торфа мелкодисперсную пористую структуру со сфероподобными равномерно распределенными порами без трещин, чем и обеспечивается сочетание низкой массы изделия с высокой пористостью и хорошими несущими качествами, необходимыми конструкционному стеновому материалу.

Испытания показали, что произведенный таким образом камень / кирпич / имеет марку не ниже 150 и массу объемную менее 1,2 тн/м, что отвечает условиям высокой теплозащиты, позволяющим практически сохранить прежнюю толщину наружней стены жилища при соблюдении новых требований по теплозащите.

Следует отметить, что расчеты показали, что произведенный на установке высокоэффективный камень / кирпич / будет экономичнее в производстве по сравнению с выпускаемым стандартным кавшем / кирпичом /,

Оценивая изделие, получаемое на установке можно констатировать, что и изделие позволяет устранить недостатки известных изделий.

Известно изделие по патенту 2052417 кирпич, керамический камень, имеющий обработанную наружную поверхность и внутреннюю конструкционно-изоляционную структуру, выполненный из шихты, содержащей суглинок и/или глину, выгорающий компонент, гранулированный шлак и отходы производства стекловолоконных плит, в котором в качестве выгорающей компоненты применены опилки фракции 1-10 мм - 80-85 /S, фракции менее 1 мм « 15-20 % и заданы соотношения всех компонентов, в том числе выгорающей компоненты - опилок 4-8 % по объему в шихте.

Недостатками известного изделия являются:

-4-8 % опилок от объема шихты не обеспечивают ощутимого снижения массы изделия и улучшения изоляционных свойств исследования показывают, что их объем для дости жения повышенных изоляционных свойств должен быть выше на целый порядок, т.е. в Ю раз;

преобладание крупных фракций опилок приводит к образованию крупных пор, имеющих у опилок вытянутую трещиноподобную форму, ведущую к ухудшению конструкционных свойств изделия;

-распределить по массе отходы стекловолокнистых плит равномерно практически невозможно, а их локальное распределение приводит к созданию зон с пониженной температурой обжига и как следствие к пережогу в этих зонах, снижающему как изоляционные, так и конструкционные свойства изделия.

Получаемое на предложенной установке изделие - камень / кирпич / не имеют указанных недостатков.

Поризованный конструкционный камень / кирпич /, выполненный в виде параллелепипеда, полнотелым или с пустотами, имеющий острые или скругленные кромки и/или углы, или имеющий форму, заданную архитектором, в котором в качестве комплексной компоненты шихты в глину введен фрезерный торф, при соотношении по объеь г глины к торфу от 1 : 0,5 до 1 : 1, растертый к началу формования до дисперсного глиноподобно го состояния с равномерно распределенными в глине частицами торфа, имеющими окатанную форму и являющимися зародышами будущей ячеистой структуры, сформированной в заготовке в процессе формования, укрепленной в процессе сушки заготовки без трещин в стенках ячеек, вследствие сродственности свойств при сушке глины и частиц влаж но го торфа, охваченных стенками ячеек, копирующих форму частиц торфа, обжигом стенкам ячеек придана прочность глиняной керамики, а выгоревший торф из ячеек превратил их в мелкопористую структуру со сфероидальными порами, обеспечивающих в сумме высокую прочность камня / кирнича / при пониженной массе и теплопроводности и ярком кирпичном окрасе наружнйх поверхностей без высолов

Нредложенннй для изделия состав шихты и способ формирования поризованной структуры определили получение изделием свойств конструкционного стенового материала и высокие теплозащитные качества, что и определяет полезность предложенного изделия

В сравнении фринятым прототипом предложенное решение имеет общие признаки: теплоизоляционные свойства изделия обеспечиваются введением выгорающей компоненты, введенные к гшине компоненты решают задачу отощения смеси

Однако в сравнении с прототипом предложенное изделие имеет ряд отличий:

«. в глину введена комплексная по назначению компонента;

-в качестве такой компоненты применен фрезерный торф;

к началу формования торф растерт до шиноподобного состояния;

равномерно в глине распределены частицы торфа;

-частицы торфа образуют в глине зародыши будущей ячеистой структуры заготовки камня / кирпича /;

в процессе формования заготовки в ней сформирована ячеистая структура;

-ячейки Охватывают частицы торфа, повторяя их окатанную форму;

-при сушке ячеистая структура укрепляется без трещин в стенках ячеек из-за сродства свойств глины и торфа;

-при обжиге стенки ячеек приобрели высокую прочность глиняной керамики;

-при выжигании торфа ячейки преобразовались в мелкопористую структуру камня / кирпича /;

-наружние поверхности камня / кирпича / приобрели ярко кирпичный окрас без высолов.

Перечисленные признаки обеспечили получение положительного эффекта, отмеченного выше, вследствие чего их следует отнести к существенным.

Промышленная применимость подтверждается предложенной установкой, обеспечивающей реализацию в изделии всех перечисленных его признаков.

Таким образом в предложенном изделии и установке для его производства решается задача получения строительством стеновых камней / кирпича /, позволяющих сохранить прежнюю толщину стен зданий при повышенных требованиях к теплозащите, избежав тем самым резкого удорожания строительства

Claims (4)

1. Установка для производства поризованного конструкционного камня (кирпича), включающая оборудование для подготовки глинистого сырья, оборудование для подготовки отощающих добавок и добавок, нейтрализующих высолы, оборудование для подготовки выгорающей добавки, содержащее бункер с питателем, с которыми транспортными средствами связан смеситель с системой доувлажнения и расположенное последовательно за ним оборудование для переработки шихты, формующий пресс, при необходимости, с пустотообразователями в мундштуке, оборудование резки заготовок камня (кирпича), садки, сушки и обжига с системами регулирования, отличающаяся тем, что в установке оборудование для приготовления добавок выполнено в виде оборудования для подготовки фрезерного торфа в качестве комплексной добавки к глине, включающего систему грубой очистки торфа, содержащую виброгрохот или роликовое сито, и установленный на выходе с питателя мельчитель волокон пушицы, например, в виде взаимодействующих решетки и ножей на валу шнекового питателя или в виде вибросита с ячейками не более 25 мм и срезающим ножом, и оборудование для растирания сепарированного торфа до дисперсного глиноподобного состояния, включающего не менее двух силовых механизмов с протирочными решетками, толщиной не менее минимального размера отверстия решетки и не менее трех силовых механизмов с растирающими поверхностями, например шнеков, входящих в состав оборудования для подготовки глиноторфяной массы, до подачи ее в мундштук пресса.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что питатель подачи торфа рассчитан на соотношении глины к торфу по объему 1 : 0,5 - 1 : 1.

3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что вместо мельчителя для волокон пушицы в оборудовании для многострунной резки предусмотрен механизм толкания бруса в брус, а на однострунной резке-механизм резки в прямом и обратном направлениях.

4. Поризованный конструкционный камень (кирпич), выполненный в виде параллелепипеда, полнотелым или с пустотами, имеющий острые или притупленные кромки и/или углы, или имеющий форму, заданную архитектором, и изготовленный из глиносодержащей шихты с введенными в нее компонентами, отличающийся тем, что в качестве комплексной компоненты шихты в глину введен фрезерный торф при соотношении по объему глины к торфу 1 : 0,5 - 1 : 1, растертый к началу формования в мундштуке пресса до дисперсного глиноподобного состояния с равномерно распределенными в глине частицами торца, имеющими окатанную форму и являющимися зародышами будущей ячеистой структуры, сформированной в заготовке при формовании, укрепленной в процессе сушки заготовки без трещин в стенках ячеек, вследствие сродства свойств глины при сушке и частиц влажного торфа, охваченных стенками ячеек, копирующих форму частиц торфа, обжигом стенкам ячеек придана прочность глиняной керамики, а выгоревший торф превратил ячейки в мелкопористую структуру со сфероидальными порами, обеспечивающими в сумме высокую прочность камня (кирпича) при пониженной массе и теплопроводности и ярком кирпичном окрасе наружных поверхностей камня (кирпича) без высолов.