RU2461457C1

RU2461457C1 - Method of producing ceramic stone

Info

Publication number: RU2461457C1
Application number: RU2011113390/03A
Authority: RU
Inventors: Михаил Владимирович Новоселов (RU); Михаил Владимирович Новоселов; Вадим Аркадьевич Клевакин (RU); Вадим Аркадьевич Клевакин; Ольга Александровна Иванова (RU); Ольга Александровна Иванова; Максим Михайлович Иванов (RU); Максим Михайлович Иванов
Original assignee: Открытое акционерное общество "Ревдинский кирпичный завод"
Priority date: 2011-04-06
Filing date: 2011-04-06
Publication date: 2012-09-20

Abstract

FIELD: process engineering.

SUBSTANCE: proposed stone may be used for masonry of structural and self-supporting walls and other elements of building. Proposed method comprises preparation of charge mix, its crushing and mincing in coarse rolls, finishing in fine rolls, mixing and damping of clay mix in mixer. Clay mix is fed from mixer into mould adapter head for block with voidage of 44-54% to be moulded at moisture content of 16-18%, rate of 6-8 s and vacuum level of 0.9 kg/cm². Said block is cut into stone work pieces to be dried for 49-51 h and roasted in kiln at 980-1000°C. Note here that said charge represents the mix containing the following components in wt %: mix of alluvial and dealluvial clays - 60-83, mix of thermal electric power stations ash for concretes - 10-20, and combustible additive - 7-20.

EFFECT: expanded performances.

Description

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.The invention relates to the production of large-format ceramic stones from clay rocks by plastic molding with subsequent firing in furnaces. The obtained ceramic stones can be used for laying bearing and self-supporting walls and other elements of buildings and structures.

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/см² 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.A known method for the production of ceramic facing building bricks on the line "UNIMORANDO" (I. S. Semerikov, N. A. Mikhailova, N. N. Bashkatov "Technology of building ceramic materials", edited by Doctor of Technical Sciences B. S. Batalin , Yekaterinburg, USTU-UPI, 2008, pp. 89-95). The known method includes preparing the clay mixture from clay and deoxidizers, crushing and grinding the mixture in coarse rollers, final processing in fine rollers, mixing and moistening the clay in a 2-shaft mixer. From the mixer, the clay mass is fed by means of a screw to the transition head of the press, where at a moisture content of 19-20% at a speed of 8-10 s and a degree of vacuum of 0.9 kg / cm ² , a bar is formed using a mouthpiece, cut into blanks, which are dried for 42 -44 hours in a tunnel dryer with hot air. The dried brick is loaded into a tunnel kiln, where it is burned for 32 hours.

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%.In a known manner, ceramic brick is produced and the brick is solid with a maximum size of 250 * 120 * 85 mm and weighs up to 5 kg. The maximum voidness of the products obtained is 37%.

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/см² 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).The objective of the present invention is to expand the technological capabilities of the line "UNIMORANDO" due to the production of large-format ceramic stone on it. To this end, a method for the production of ceramic stone is proposed, including preparing a clay mixture, crushing and grinding the mixture in coarse rollers, final processing in fine grinding rollers, mixing and moistening clay in a mixer, from which the clay mass is fed into the transition head of the press, where at humidity 16 -18% with a speed of 6-8 s and a degree of vacuum of 0.9 kg / cm ² form a bar with a void of 44-54%, cut the bar into stone blanks, which are dried for 49-51 hours and fired for 38-42 hours at a temperature of 980-1000 ° C, in this case, as a mixture, a mixture containing in wt.% Is used: a mixture of eluvial and divuluinal clays (60-83), a mixture of ash and slag of thermal power plants for concrete (10-20), a burn-out additive (7-20).

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/см² 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).According to the claimed invention, in the process of obtaining a ceramic product on the line "UNIMORANDO", the voidness is set within the limits characteristic of ceramic stone. The desired voidness, as in the known method, is provided by means of specialized molding equipment, the main elements of which are the mouthpiece and core holders. To obtain a large-format high-hollow ceramic stone with UNIMORANDO line that meets the standard characteristics, it was necessary to develop modes for forming the beam, drying and firing the stone blanks. Humidity 16-18% at a speed of 6-8 s and a degree of vacuum of 0.9 kg / cm ² when forming a beam, as well as drying stone blanks for 49-51 hours and firing for 38-42 hours at a temperature of 980-1000 ° C selected experimentally. The selected drying and firing modes, together with the composition of the charge used, made it possible to obtain a ceramic stone with sizes from 250 * 120 * 140 mm to 510 * 250 * 219 mm, satisfying the current standard (stone sizes from 2.1 NF to 14.3 NF).

Пример осуществления способа получения крупноформатного керамического камня марки 14,3 НФ на линии «UNIMORANDO»An example of the method of obtaining large-format ceramic stone brand 14.3 NF on the line "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.First, a mixture is prepared from clay raw materials - a mixture of eluvial and divuluvial clays (GOST 9169-75), a mixture of ash and slag thermal power plants for concrete (GOST 25592-9), a burnable additive, which can be used as sawdust, rice husk, waste from cellulose production of fractions no larger than 5 mm. The charge is dosed through three receiving hoppers for accumulation and uninterrupted uniform supply of raw materials for processing. Then, through the conveyor system, the clay mass is fed to a disintegrator, where it is subjected to primary crushing to a piece size of not more than 50 mm. The system of pre-processing of raw materials also includes hole rollers and coarse rollers. At the end of the clay mass preparation line, a clay mixer with a filter grate is installed for mixing, moistening clay and removing impurities. From the clay mixer, the mass through the conveyor system enters the clay store. The prepared mass, homogenized in the charge tank, is conveyed via a conveyor system for additional processing on thin rollers and sent to molding.

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/см² при влажности 16-18% со скоростью 6-8 с и степенью ваккуумирования 0,9 кг/см² 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.The ceramic stone blank is formed by extrusion on a MVC-620 vacuum press into two beams. The evacuated mass is fed into a press having a screw shaft with a transition diameter and pitch of the blades. The screw shaft provides the accumulation and supply of clay mass under a pressure of 13-18 kg / cm ² at a moisture content of 16-18% at a speed of 6-8 s and a degree of vacuum of 0.9 kg / cm ^{2 to} form a bar with a voidness of 50 to 54%. The profile of the timber and the voidness are determined by the shape of the die of the mouthpiece and core-holders. A molded beam is cut with a single-string automatic machine-cutter into stone blanks of a certain length, which are cut into individual products by a multi-string cutting machine.

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/м³, пустотность 50-54%, толщина наружных стенок 10-12, водопоглощение 9-15%, марочность 75-150 кгс/см², морозостойкость 35-100 циклов, коэффициент теплопроводности - 0,18-0,16 Вт/м*°С.Drying of raw stone blanks is carried out for 42-50 hours in a countercurrent tunnel dryer with an upper supply and coolant drain. The dried stone is unloaded from the drying trolleys and stacked on kiln trolleys with an automatic machine. The firing of the stone billet is carried out for 38-42 hours at a temperature of 980-1000 ° C in a gas-fired tunnel kiln, which is conditionally divided into three zones: heating, firing and cooling. After firing the stone, it is packaged and shipped. Thus, a ceramic large-format stone is produced on the line with dimensions up to 510 * 250 * 219 mm, which corresponds to GOST 530-2007 and TU 5741-021-05297720-2008 and has the following characteristics: stone weight 23-26 kg; average density 800-1000 kg / m ³ , voidness 50-54%, thickness of the outer walls 10-12, water absorption 9-15%, purity 75-150 kgf / cm ² , frost resistance 35-100 cycles, thermal conductivity - 0.18 -0.16 W / m * ° C.

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/м³, пустотность от 33-50%, толщина наружных стенок 10-12, водопоглощение 9-15%, марочность 75-150 кгс/см², морозостойкость 35-100 циклов, коэффициент теплопроводности - 0,22-0,20 Вт/м*°С.In a similar way, large-format ceramic stone of standard sizes from 2.1 to 8.3 NF was produced. These sizes of large-format stones correspond to GOST 530-2007 and TU 5741-021-05297720-2008 and have the following characteristics: average density 1000-1200 kg / m ³ , voidness from 33-50%, thickness of the outer walls 10-12, water absorption 9- 15%, purity 75-150 kgf / cm ² , frost resistance 35-100 cycles, thermal conductivity - 0.22-0.20 W / m * ° C.

Приведенные примеры подтверждают возможность производства крупноформатного керамического камня на линии «UNIMORANDO».The given examples confirm the possibility of producing large-format ceramic stone on the UNIMORANDO line.

Claims

Method for the production of ceramic stone, including preparation of the mixture, crushing and grinding the mixture in coarse rollers, final processing in the fine rollers, mixing and moistening the clay mass in the mixer, from which the clay mass is fed into the transition head of the press, where at a moisture content of 16-18% at a speed of 6-8 s and a degree of vacuum of 0.9 kg / cm ^{2, a} bar is formed with a void of 44-54%, the bar is cut into stone blanks, which are dried for 49-51 hours and fired for 38-42 hours at a temperature of 980 -1000 ° C, while using as charge zuyut mixture containing, wt.%:
a mixture of eluvial and delivual clays 60-83 mix ash and slag of thermal power plants for concrete 10-20 burnable additive 7-20