Ранее в нашей статье мы описывали, как именно происходит добыча сырья для производства керамзита. Сегодня мы расскажем, что делают дальше с этим сырьем.
Итак, сырье поступает на завод в виде рыхлой массы или камней. При этом готовый керамзит – это ровные гранулы правильной формы и одинакового размера. Переход из одной формы в другую происходит именно на этой стадии.
Существуют четыре способа подготовки сырья:
- Сухой
- Пластический
- Порошково-пластический
- Мокрый
Поговорим подробнее о каждом.
Сухой метод
Это наиболее простой и дешевый способ получения керамзитовых гранул. Он используется для обработки твердого камнеподобного сырья, однородного по составу и с хорошей вспучиваемостью. Верхний предел влажности сырья для сухого способа подготовки гранул составляет 10-12% для пород средней пластичности и 16-18% – для высокопластичных пород.
Процесс формирования гранул происходит так:
- Глина размельчается в дробилках (щековых, валковых и иногда молотковых)
- Крупные куски более 20 мм в диаметре отсеиваются и дробятся повторно
- Гранулы рассеиваются на фракции
Материал после дробления представляет собой зерна угловатой формы, приближающейся к кубической.
Для плотной, но вязкой глины, которая плохо дробится и увлажняется, используют специальные зубчатые вальцы. Они разрывают глину на куски, идущие потом на сортировку.
Гранулы делят на фракции, чтобы более мелкие зерна не разогрелись быстрее крупных и не выгорели. Поэтому – сразу после рассеивания – зерна размером 1-20 мм в диаметре пофракционно отправляются в промежуточные бункера барабанных печей, откуда поступают на обжиг. Запаса сырцовых гранул при этом может хватать на 12 часов работы барабанной печи.
Производственные потери при таком способе подготовки гранул могут составлять до 45%.
Такой способ эффективен в том случае, если сырье чистое, не имеет ненужных примесей и включений, обладает достаточным коэффициентом вспучивания. В этом случае сухой метод идеален для получения керамзитового песка. Главный минус сухого способа – то, что в сырье нельзя внести добавки и, тем самым, отрегулировать свойства готового продукта.
Пластический метод
Такой способ применяется для обработки наиболее распространенных пластичных рыхлых глин. Они должны иметь влажность до 30%, высокий коэффициент вспучивания и хорошую размокаемость в воде.
Гранулы тут формируются так:
- Глиняное сырье поступает на зубчатые вальцы сначала грубого, затем тонкого помола или же в глиномешалку; тут в сырье можно ввести различные добавки
- При помощи прессов или дырчатых вальцов формируются цилиндрические жгуты, которые затем разрезают на гранулы
- Гранулы отправляются в сушильные барабаны, для обогрева которых используется горячий газ, выходящий из печей для обжига; помимо подсушивания зерна на этом этапе окончательно обкатываются для получения округлой формы
Гранулы, полученные таким способом, имеют диаметр 5-10 мм.
Пластический способ более сложный и затратный, чем сухой.
Но он ценится благодаря тому, что:
- Природная структура глиняного сырья разрушается, делая его однороднее, что повышает коэффициент вспучивания
- Есть возможность включить в сырье добавки, увеличивающие коэффициент вспучивания или улучшающие другие свойства готового продукта
За счет этих преимуществ, а также широкой распространенности используемого глинистого сырья пластический способ используется наиболее часто.
Порошково-пластический метод
Главным отличием этого способа от предыдущего является размельчение сырья до состояния порошка. Для этого глину подсушивают и дробят, после чего массу смешивают с водой. Затем происходит все то же самое, что и при пластическом методе – формирование жгутов и разрезание их на гранулы.
Способ используется, если:
- Сырье неоднородно по составу и его необходимо сделать однородным
- Необходимо ввести добавки – по сырью в виде порошка их легче распределить равномерно
- В сырье имеются нежелательные включения (например, гипс или известняк); они размалываются, распределяются по всему сырью и перестают влиять на характеристики готового продукта
Такой способ более затратен, чем пластический, так как необходимо размельчать и иногда дополнительно просушивать сырье перед дроблением.
Мокрый метод
Его еще иногда называют шликерным.
Он применяется для сырья:
- С повышенной влажностью (более 30%)
- Неоднородного по качеству и составу
- С малой вспучиваемостью
- Хорошо размокаемого в воде
Формирование гранул тут происходит следующим образом:
- Глиняное сырье разбавляется водой в специальных глиноболтушках; в результате образуется смесь воды и глины, называемая шликером, влажностью 50-55%
- Смесь передается в шламбассейны – резервуары с перемешивающими устройствами, откуда шликер поступает во вращающиеся печи
- В барабанах такой печи смесь сначала разбивается на отдельные гранулы, потом просушивается и обжигается
Также мокрым способом можно получить керамзит из невспучивающихся глин. Для этого в глиняную массу добавляются вспенивающие агенты (например, карбонат аммония). Шликер смешивается в быстроходной мешалке в течение 3-5 минут до вспенивания, после чего формуется и просушивается в барабанной сушилке и обжигается. Пористая структура достигается не за счет вспучивания, а за счет вспенивания, поэтому температура обжига может быть уменьшена до 1100-1150°C и ниже.
Для просушивания и обжига влажного шликера требуются высокие энергозатраты. Зато при этом способе глину возможно очистить от каменистых вкраплений, легко ввести и распределить различные добавки.
Итак, мы рассказали о разных способах подготовки сырья. Для вашего удобства, информацию об их главных особенностях и отличиях мы разместили в сводной таблице ниже.
Таблица с различиями методов подготовки гранул
Кроме того, в этом разделе мы несколько раз упоминали введение различных материалов и добавок в сырье для улучшения вспучиваемости сырья, а также для изменения свойств готового продукта. Давайте остановимся на них чуть подробнее.
Добавки в сырье
Как мы уже отмечали выше, искусственное введение дополнительных веществ в состав глины необходимо для изменения качественных характеристик сырья. Ведь очень сложно бывает найти глинистую породу, идеально отвечающую всем требованиям и на 100% подходящую для производства керамзита. Решить эту проблему может как раз введение в смесь дополнительных веществ.
Добавки имеют различные характеристики и применяются по разным причинам:
- В смесь могут вводить порообразующие вещества. Они нужны для получения легкого керамзита с повышенной пористостью и пониженной теплопроводностью. Информацию о том, что это и в каком количестве используется, вы найдете в таблице.
2. Они могут повышать пластичность сырья. Информацию о вводимых веществах мы поместили в следующей таблице.
3. В смесь могут вводиться отощающие добавки, которые нужны для регулирования свойств глиняной массы, уменьшения количества вредных включения. Информацию о том, что это за вещества и в каком количестве их используют, вы найдете в таблице.
Отметим также, что такие добавки как молотая дегидратированная глина, шамот и измельченный бой обожженных изделий считаются более качественными. Они способны заметно улучшить качественные характеристики готового керамзита.
4. В смесь могут вводить так называемые «добавки-плавни», которые увеличивают легкоплавкость глины и снижают температуру обжига. Информацию о них мы опубликовали в таблице далее.
5. Добавки могут повышать вспучиваемость материала. Это одна из основных причин искусственного введения разных веществ в принципе. Ведь при низкой вспучиваемости глина при обжиге так и не увеличится в объеме, и на выходе не получатся прочные округлые гранулы керамзита.
О том, какие добавки и в каком количестве нужно добавлять для повышения этой характеристики, читайте в нашей таблице.
6. Добавки могут корректировать состав сырья. Информацию о том, что это за вещества и в каком количестве их используют, вы найдете в следующей таблице.
7. Добавки вводятся в сырье для повышения прочности керамзитового гравия на выходе. Информацию об этом мы опубликовали в таблице.
Жидкие добавки вводятся непосредственно в сырье в виде раствора или эмульсии. Твердые же могут наноситься на поверхность гранул после их формовки и перед обжигом. Другой вариант их введения – ступенчатый способ, при использовании которого сначала с добавкой соединяется 15% сырья, а после тщательного перемешивания добавляются остальные 85%.
О других этапах производства керамзита мы расскажем в следующий раз! Следите за обновлениями на нашей странице!
Полную версию данной статьи вы найдете на этой странице.
Также мы рекомендуем ознакомиться с другими полезными статьями на нашем сайте.
#керамзит #производство керамзита #полезные советы #строительные советы #керамзитовый гравий #керамзитовый щебень #керамзитовый песок #глина #строительные материалы #стройматериалы