Разработка технологической карты для производства керамзита

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

ФГАОУ ВПО "Северо-Восточный федеральный университет им. М. К. Аммосова"

Инженерно-технический институт

Курсовая работа

Разработка технологической карты для производства керамзита

Выполнил: ст.гр. ПиПСМИК-12

Хон З.Н.

Проверил: Антипкина Т.С.

г. Якутск 2015



Введение

Данная технологическая карта разработана для производства керамзитового щебня, гравия и песка.

Технологическая карта является основным организационно-технологическим документом в строительстве. Она содержит комплекс мероприятий по организации труда с наиболее эффективным использованием современных средств механизации, технологической оснастки, инструмента и приспособлений. В технологическую карту включаются наиболее прогрессивные и рациональные методы по технологии строительного производства, способствующие сокращению сроков и улучшению качества работ, снижению их себестоимости. Технологическая карта обеспечивает не только экономное и высококачественное, но и безопасное выполнение работ, поскольку содержит нормативные требования и правила безопасности.



1. Список нормативных документов, используемых при составлении технологической карты представлены

Таблица 1

№	Наименование нормативного документа	Номер или его шифр
1	Гравий, щебень и песок искусственные пористые. Технические условия.	ГОСТ 9757-90
2	Сырье глинистое для производства керамзитовых гравия, щебня и песка. Технические условия.	ГОСТ 32026-2012

1.1 Номенклатура и характеристика изделий

Гравий и щебень изготовляют следующих основных фракций:

от 5 до 10;

от 10 до 20;

от 20 до 40 мм.

По согласованию изготовителя с потребителем допускается изготовление гравия и щебня от 2,5 до 10 мм и смеси фракций от 5 до 20 мм и для теплоизоляционных засыпок - от 5 до 40 мм.

Песок, в зависимости от зернового состава, подразделяют на три группы:

1 - для конструкционно-теплоизоляционного бетона;

2 - для конструкционного бетона;

3 - для теплоизоляционного бетона.

По согласованию изготовителя с потребителем допускается изготовление песчано-щебеночной смеси с наибольшей крупностью зерен до 10 мм.

Зерновой состав гравия и щебня каждой фракции должен соответствовать указанному в табл. 2.



Таблица 2

Диаметр отверстия контрольного сита, мм	d	D	2D
Полный остаток на сите, %, по массе	От 85 до 100	До 10	Не допускается

Примечание. D, d - соответственно наибольший и наименьший номинальные диаметры контрольных сит.

В гравии и щебне фракции от 2,5 до 10 мм и смеси фракций от 5 до 20 мм содержание зерен размером от 5 до 10 мм должно быть от 25 до 50 % по массе.

Зерновой состав песка должен соответствовать указанному в табл.3.

Таблица 3

Размер отверстия контрольного сита, мм	Полный остаток на контрольном сите, по объему, для групп песка
	1	2	3
5	0-10	0-10	Не нормируются
1,25	20-60	30-50	"
0,315	45-80	65-90	"
0,16	70-90	90-100	"
Проход через сито 0,16	10-30	0-10	"

В песчано-щебеночной смеси крупностью зерен до 10 мм содержание щебня фракции от 5 до 10 мы должно быть не более 50 % по объему.

Характеристики

В зависимости от насыпной плотности гравий, щебень и песок подразделяют на марки, приведенные в табл. 4.

Таблица 4

Марка по насыпной плотности	Насыпная плотность, кг/м3
250	До250 включ.
300	Св.250 до 300 "
350	"350"350"
400	"350"400"
450	"400"450"
500	"450"500"
600	"500"600"
700	"600"700"
800	"700"800"
900	"800"900"
1000	"900"1000"
1100	" 1000"1100"

Предельные значения марок по насыпной плотности для различных видов пористых гравия, щебня и песка должны соответствовать приведенным в табл.5. При этом фактическая марка по насыпной плотности не должна превышать максимального значения, а минимальные значения приведены в качестве справочных.

Таблица 5

Наименование материала	Марки по насыпной плотности
	минимальная	максимальная
Гравий и щебень керамзитовый	250	600
Песок керамзитовый	500	1000

В зависимости от прочности, определяемой испытанием в цилиндре, гравий и щебень подразделяют на марки по прочности, приведенные в табл. 6.

Таблица 6

Марки по прочности	Прочность при сдавливании в цилиндре, мПа
	керамзитового гравия	керамзитового щебня
П15	До0,5	-
П25	Св.0,5до0,7	-
П35	"0,7"1,0	Св.0,5до0,6
П50	"1,0"1,5	"0,6"0,8
П75	"1,5"2,0	"0,8"1,2
П100	"2,0"2,5	"1,2"1,6
П125	"2,5"3,3	"1,6"2,0
П150	"3,3"4,5	"2,0"3,0
П200	"4,5"5,5	"3,0"4,0
П250	"5,5"6,5	"4,0"5,0
П300	"6,5"8,0	"5,0"6,0
П350	"8,0"10,0	"6,0"7,0
П400	"10,0	"7,0"8,0

Примечание. Соотношение между маркой заполнителя по прочности и прочностью при сдавливании в цилиндре допускается уточнять на основании испытания в бетоне по ГОСТ 9758.

Марки по прочности гравия и щебня в зависимости от марок по насыпной плотности должны соответствовать требованиям табл. 7.

Таблица 7

Марка по насыпной плотности	Марка по прочности, не менее
	керамзитового гравия и щебня
250	П25
300	П35
350	П50
400	П50
450	П75
500	П100
600	П125
700	П150
800	П200
900	-

Гравии и щебень должны быть морозостойкими и обеспечивать требуемую марку легкого бетона по морозостойкости. Потеря массы после 15 циклов попеременного замораживания и оттаивания не должна превышать 8%.

В гравии, щебне и песке, применяемых в качестве заполнителей для армированных бетонов, содержание водорастворимых сернистых и сернокислых соединений в пересчете на SO3 не должно превышать 1 % по массе.

Структура аглопоритового гравия и щебня и шлакопемзового щебня должна быть устойчивой против силикатного распада. Потеря массы при определении стойкости против силикатного распада должна быть, %, не более:

5 - для шлакопемзового щебня;

8 - для аглопоритовых гравия и щебня.

2.3.8. Потеря массы при кипячении должна быть, %, не более:

5 - для керамзитового гравия и щебня;

4 - для шунгизитового гравия.

2.2.9. Потеря массы при прокаливании должна быть, %, не более:

3 - для аглопоритовых гравия и щебня;

5 - для аглопоритового песка.

8 - для аглопоритовых гравия, щебня и песка из зол ТЭЦ.

Содержание слабообожженных зерен должно быть, % по массе, не более:

3 - для керамзитового песка, полученного в печах кипящего слоя.

На гравий и щебень, применяемые для теплоизоляционных засыпок, требования пп. 3.2.5.-3.2.10 по ГОСТ 9757-90 не распространяются.

Гравий, щебень и песок, предназначенные для приготовления теплоизоляционных и конструкционно-теплоизоляционных легких бетонов, должны подвергаться периодическим испытаниям на теплопроводность.

Щебень, гравий и песок в зависимости от значения суммарной удельной эффективной активности естественных радионуклидов Аэфф применяют:

*во вновь строящихся и реконструируемых жилых и общественных зданиях при Аэфф до 370 Бк/кг;

*при возведении производственных зданий и сооружений при Аэфф свыше 370 Бк/кг до 740 Бк/кг.

При необходимости в национальных нормах, действующих на территории государства, величина удельной эффективной активности естественных радионуклидов может быть изменена в пределах норм, указанных выше.

Технические требования к применяемым материалам

№	Наименование материала	Нормативный документ	Технические требования	Нормативные параметры	Способы доставки	Способ хранения
1	Глина	ГОСТ 32026-2012 "Сырье глинистое для производства керамзитовых гравия, щебня и песка. Техничсекие условия"	1.Число пластичности	Не менее 10	Грузовой автотранспорт	Закрытый склад
			2.Огнеупорность	Не более 1350?С
			3.Коэфф. вспучивания	Не менее 2,5
			4.Оптим-ая темп. Вспучиваия	Не менее 40?С
			5.Темп-ный интервал вспучивания

1.2 Нормы расхода материалов

Примерные показатели производства керамзита пластическим методом из хорошо вспучивающихся глин по данным Лианозовского домостроительного комбината на 1 м3 гравия: расход глины ок. 0,4т, условного топлива -- 65 кг, электроэнергии -- 11 квт-ч.

Технические требования к готовым изделиям

Гравии и щебень должны быть морозостойкими и обеспечивать требуемую марку легкого бетона по морозостойкости. Потеря массы после 15 циклов попеременного замораживания и оттаивания не должна превышать 8%.

В гравии, щебне и песке, применяемых в качестве заполнителей для армированных бетонов, содержание водорастворимых сернистых и сернокислых соединений в пересчете на SO3 не должно превышать 1 % по массе.

Потеря массы при кипячении должна быть, %, не более:

5 - для керамзитового гравия и щебня;

4 - для шунгизитового гравия.

Потеря массы при прокаливании должна быть, %, не более:

3 - для аглопоритовых гравия и щебня;

5 - для аглопоритового песка.

8 - для аглопоритовых гравия, щебня и песка из зол ТЭЦ.

Содержание слабообожженных зерен должно быть, % по массе, не более:

5 - для аглопоритовых гравия и щебня;

3 - для керамзитового песка, полученного в печах кипящего слоя.

На гравий и щебень, применяемые для теплоизоляционных засыпок, требования пп. 1.3.5-1.3.10 ГОСТ 9757-90 не распространяются.

Гравий, щебень и песок, предназначенные для приготовления теплоизоляционных и конструкционно-теплоизоляционных легких бетонов, должны подвергаться периодическим испытаниям на теплопроводность.

Щебень, гравий и песок в зависимости от значения суммарной удельной эффективной активности естественных радионуклидов Аэфф применяют:

*во вновь строящихся и реконструируемых жилых и общественных зданиях при Аэфф до 370 Бк/кг;

*при возведении производственных зданий и сооружений при Аэфф свыше 370 Бк/кг до 740 Бк/кг.

Технологическая схема изготовления изделий

Сырье (глина)

Глиноразрыхлитель

Вальцы грубого помола

Вальцы с гладкими вальцами

Глинозапасник

Смеситель лопастной

Помольный агрегат

Вальцы дырчатые

Сушилка барабанная

Печь вращающаяся

Холодильник слоевой

Склад готовой продукции

Технологический процесс изготовления изделий

Добыча глины

Глинорыхлитель одновальный СМК 496

Вальцы грубого помола СМК 342

Вальцы с гладкими валками MAKSAN V10

Глинозапасник

Смеситель лопастной СМК 126А

Агрегат помольный

Вальцы дырчатые СМК 369

Сушилка барабанная

Вращающаяся печь

Холодильный рекуператор

Технология производства керамзита включает следующие основные переделы:

* добычу сырья в карьере и его транспортирование в глинозапасник;

* переработку исходного сырья и получение сырцовых гранул из однородной керамической массы или зерен (крошки) установленных размеров;

* термическую обработку сырцовых гранул или зерен, включающую сушку, обжиг и последующее охлаждение готового продукта; * сортировку, а при необходимости частичное дробление или разделение готового продукта по плотности:

* складирование и отгрузку заполнителя. Разработку месторождений глинистых пород производят открытым способом. Для добычи глинистого сырья используют одноковшовые и многоковшовые экскаваторы, ведущие разработку в карьере по всей высоте уступа, без выделения отдельных пластов материала. При разработке камнеподобных глинистых горных пород (глинистых сланцев, аргиллитов) перед экскавацией сырья производят буровзрывные работы. Мягкие глинистые породы добывают о карьерах, работающих сезонно, камнеподобные-- в течение всего года.

Для обеспечения непрерывной работы заводов устраивают глинохранилища вместимостью до полугодового запаса сырья с предохранением его от промерзания. Запасы глины также хранят в промежуточных конусах, где она вылеживается в течение нескольких месяцев на открытом воздухе. В результате температурных воздействии, особенно мороза, переменного увлажнения и высушивания происходит предварительное разрушение естественной структуры сырья, значительно облегчающее ее последующую переработку в однородную формовочную массу. Выбор способа переработки сырья определяется свойствами исходного сырья, а качество заполнителя зависит от режима термической обработки, при котором создаются оптимальные условия вспучивания подготовленных сырцовых гранул (зерен).

*Пластический способ подготовки сырья и приготовления полуфабриката применяют при использовании увлажненных пластичных и рыхлых глинистых пород как однородного, так и неоднородного состава. При пластическом способе производства керамзита в глиняную массу могут вводиться добавки, повышающие склонность к вспучиванию исходного сырья, тогда как при сухом способе, когда полуфабрикат получают непосредственно из природной породы, это исключается. Переработка вспучивающихся однородных глинистых пород по пластическому способу имеет целью их грануляцию в полуфабрикат определенной формы размером 7--25 мм в поперечнике. Более тщательной переработки такому сырью не требуется, так как оно уже самой природой гомогенизировано, и химико-минералогические составляющие в нем распределены равномерно. Это обстоятельство значительно упрощает изготовление гранулированного материала из подобного сырья. Таким образом, технология обработки однородных глин сводится к их грануляции на упрошенных механизмах типа дырчатых и прессующих вальцов. При этом куски материала можно направлять непосредственно во вращающуюся печь на обжиг или сначала сушить в отдельных сушильных установках.

Механизмы и оборудование для переработки и грануляции сырья выбирают в каждом отдельном случае в зависимости от склонности к вспучиванию и физико-механических свойств исходного сырья: влажности, плотности, вязкости, пластичности, однородности состава и т. п.

Практикой производства керамзита установлено, что степень переработки глинистого сырья оказывает исключительно большое влияние на качественные показатели заполнителя -- его объемный вес, прочность, золопоглощение, морозостойкость и т.п. Чем однороднее глинистая масса и равномернее распределены в ней составляющие, влага и добавки, тем интенсивнее протекают физико-химические процессы при обжиге, равномернее поризация материала, мельче образующиеся поры, ниже объемный вес и выше прочность керамзита, меньше разброс качественных показателей готового продукта.

Разрушения природной структуры, усреднения состава глинистой массы и ее гомогенизации достигают: правильной организацией добычи глинистого сырья с применением методов фрезерования, параллельной резки многоковшовыми экскаваторами, послойной выработки одноковшовыми экскаваторами и т. п.; вылеживанием глинистого сырья в открытых штабелях или специальных помещениях (зумпфах) с усреднением при перемещении; переработкой глинистого сырья на перерабатывающих и формующих машинах: вальцах грубого и тонкого помола, глинорастирателях, глиномешалках, дырчатых перерабатывающих вальцах, бегунах, кирпичеделательных прессах с перфорированными цилиндрами и плитами, формующих дырчатых вальцах и т. п. Гранулы с влажностью примерно 20% могут сразу направляться во вращающуюся печь или, что выгоднее, предварительно подсушиваться в сушильных барабанах, в других теплообменных устройствах с использованием тепла отходящих дымовых газов вращающейся печи. При подаче в печь подсушенных гранул ее производительность может быть повышена.

Таким образом, производство керамзита по пластическому способу сложнее, чем по сухому, более энергоемко, требует значительных капиталовложений, но, с другой стороны, переработка глинистого сырья с разрушением его естественной структуры, усреднение, гомогенизация, а также возможность улучшения его добавками позволяют увеличить коэффициент вспучивания.

Порошково-пластический способ отличается от пластического тем, что вначале помолом сухого глинистого сырья получают порошок, а потом из этого порошка при добавлении воды получают пластичную глино- массу, из которой формуют гранулы, как описано выше. Необходимость помола связана с дополнительными затратами. Кроме того, если сырье недостаточно сухое, требуется его сушка перед помолом. Но в ряде случаев этот способ подготовки сырья целесообразен: если сырье неоднородно по составу, то в порошкообразном состоянии его легче перемешать и гомогенизировать; если требуется вводить добавки, то при помоле их легче равномерно распределить; если в сырье есть вредные включения зерен известняка, гипса, то в размолотом и распределенном по всему объему состоянии они уже не опасны; если такая тщательная переработка сырья приводит к улучшению вспучивания, то повышенный выход керамзита и его более высокое качество оправдывают произведенные затраты.

Мокрый (шликерный) способ заключается в разведении глины в воде в специальных больших емкостях -- глиноболтушках. Влажность получаемой пульпы (шликера, шлама) примерно 50%. Пульпа насосами подается в шламбассейны и оттуда -- во вращающиеся печи. В этом случае в части вращающейся печи устраивается завеса из подвешенных цепей. Цепи служат теплообменником: они нагреваются уходящими из печи газами и подсушивают пульпу, затем разбивают подсыхающую "кашу" на гранулы, которые окатываются, окончательно высыхают, нагреваются и вспучиваются. Недостаток этого способа -- повышенный расход топлива, связанный с большой начальной влажностью шликера.

Преимуществами являются достижение однородности сырьевой пульпы, возможность и про- стота введения и тщательного распределения добавок, простота удаления из сырья каменистых включений и зерен известняка. Этот способ рекомендуется при высокой карьерной влажности глины, когда она выше формовочной (при пластическом формовании гранул). Он может быть применен также в сочетании с гидромеханизированной добычей глины и подачей ее на завод в виде пульпы по трубам вместо применяемой сейчас разработки экскаваторами с перевозкой автотранспортом.

1.3 Сушка и обжиг

Сушка сырцовых гранул может производиться во вращающейся печи для обжига или в отдельном сушильном агрегате. Это связано с тем, что режимы сушки грянул небольших размеров (6 ... 14 мм) не оказывают решающего влияния на качество получаемого керамзита. При совмещении сушки и обжига в одной вращающейся печи ее работа непосредственно зависит от поступления сырцовых гранул с формующего оборудования, которое, так же как и печь, должно работать непрерывно. С технологической точки зрения для бесперебойного питания печей, целесообразно иметь необходимый запас сырцовых гранул, которые не слипались бы при хранении.

С этой целью производят предварительную подсушку гранул в сушильном барабане, за счет чего увеличивается их прочность и предотвращается возможность слипания между собой. Кроме этого при вращении барабана гранулы окатываются и трещины в них, которые могут возникнуть при формовании, закрываются. На заводах большое распространение получили сушильные барабаны диаметром 2,2 и 2,8 м, длиной 14 м, которые для улучшения тепло- и массообмена дополнительно оборудуют теплообменниками (трубчатыми, ячейковыми и др.).

Применяют также эффективные сушильные агрегаты тина слоевых подготовителей, подготовителей псевдосжиженного слоя, в которых сырцовые гранулы высушивают до нулевой влажности и подогревают перед обжигом. Обжиг глиняных гранул по оптимальному режиму является основной технологической операцией в производстве керамзита.

Для вспучивания глиняной гранулы нужно, чтобы активное газовыделение совпало по времени с переходом глины в пиропластическое состояние. Между тем в обычных условиях газообразование при обжиге глин происходит в основном при более низких температурах, чем их пиропластическое размягчение.

Например, температура диссоциации карбоната магния -- до 600 °С, карбоната кальция--до 950°С, дегидратация глинистых минералов происходит в основном при температуре до 800°С, а выгорание органических примесей еще ранее, реакции восстановления оксидов железа развиваются при температуре порядка 900°С, тогда как в пиропластическое состояние глины пе- реходят при температурах, как правило, выше 1100°С.

В связи с этим при обжиге сырцовых гранул в производстве керамзита необходим быстрый подъем температуры, так как при медленном обжиге значительная часть газов выходит из глины до ее размягчения и в результате получаются сравнительно плотные маловспученные гранулы. Но чтобы быстро нагреть гранулу до температуры вспучивания, ее сначала нужно подготовить, т.е. высушить и подогреть.

В данном случае интенсифицировать процесс нельзя, так как при слишком быстром нагреве в результате усадочных и температурных деформаций, а также быстрого парообразования гранулы могут потрескаться или разрушиться (взорваться). Оптимальным считается ступенчатый режим термообработки по С. П. Онацкому: с постепенным нагревом сырцовых гранул до 200 ... 600СС (в зависимости от особенностей сырья) и последующим быстрым нагревом до температуры вспучивания (примерно 1200°С). Обжиг осуществляется во вращающихся печах, которые в зависимости от конструкции подразделяются на однобарабанные, в том числе с запечными теплообменниками, и двухбарабанные. Наибольшее распространение получили однобарабанные вращающиеся печи диаметром 2,5 м и длиной 40 м, представляющие собой цилиндрический металлический барабан, футерованный внутри огнеупорным кирпичом.

Печи устанавливаются с уклоном примерно 3% и медленно вращаются вокруг своей оси. Благодаря этому сырцовые гранулы, подаваемые в верхний конец печи, при ее вращении постепенно передвигаются к другому концу барабана, где установлена газовая горелка или форсунка для сжигания газообразного или жидкого топлива.

Таким образом, вращающаяся печь работает по принципу противотока: сырцовые гранулы перемещаются навстречу потоку горячих газов, подогреваются и, наконец, попав в зону непосредственного воздействия огненного факела форсунки, вспучиваются.

Среднее время пребывания гранул в печи -- около 1 ч. Так как вспучивание гранул происходит при достижении глиной пиропластического состоянии, то даже незначительные отклонения от заданных параметров производства могут привести к слипанию гранул между собой или их прилипанию к футеровке печи (образование "сиеков" или "приваров"). Эффективным приемом в производстве керамзита является опудривание гранул огнеупорными порошками. Оно осуществляется либо по свежесформованным сырцовым гранулам в специальном барабане для опудривания, либо непосредственно во вращающейся печи перед зоной вспучивания, куда огнеупорный порошок подается специальным уст- ройством.

Опудривание гранул позволяет повысить стабильность процесса производства, а в ряде случаев и температуру обжига, что ведет к снижению насыпной плотности керамзита и к увеличению производительности печей. В связи с тем, что хорошо вспучивающегося глинистого сырья для производства керамзита сравнительно мало, при использовании средне- и слабовспучивающегося сырья необходимо стремиться к оптимизации режима термообработки. Быстрый нагрев гранул (350...400°С в минуту) в неподвижном монослое от температуры термоподготовки до температуры вспучивания обеспечивает оптимальный технологический режим обжига -- термический удар, приемлемый для всех видов глинистого сырья. Температура топочных газов, направляемых в печь, составляет 1200...1250°С.

При попадании в горячую газовую струю гранулы испытывают эффект термоудара, способствующий вспучиванию. Из зарубежного опыта известно, что для получении заполнителей типа керамзита из сырья (промышленных отходов), отличающегося особой чувствительностью к режиму обжига, используют трехбарабанные вращающиеся печи или три-четыре последовательно располагаемые печи, в которых обеспечиваются не только оптимальные скорость и длительность нагрева на каждом этане термообработки, но и различная газовая среда.

Значение характера газовой среды в производстве керамзита обусловлено происходящими при обжиге химическими реакциями. В восстановительной среде оксид железа Fe2O3 переходит в закись FeO, что является не только одним из источников газообразования, но и важнейшим фактором перехода глины в пиропластическое состояние. Внутри гранул восстановительная среда обеспечивается за счет присутствия органических примесей или добавок, но при окислительной среде в печи (при большом избытке воздуха) органические примеси и добавки могут преждевременно выгореть.

Поэтому окислительная газовая среда на стадии термоподготовки, как правило, нежелательна, хотя имеется и другая точка зрения, согласно которой целесообразно получать высокопрочный керамзитовый гравий с невспученной плотной корочкой. Такая корочка толщиной до 3 мм образуется при выгорании органических примесей в поверхностном слое гранул, обжигаемых в окислительной среде. Однако, как правило, при производстве керамзита следует стремиться к повышению коэффициента вспучивания сырья, так как невспучивающегося или маловспучивающегося глинистого сырья для получения высокопрочного заполнителя имеется много, а хорошо вспучивающегося не хватает.

С этой точки зрения наличие плотной корочки значительной толщины на керамзитовом гравии свидетельствует о недоиспользовании способности сырья к вспучиванию и уменьшении выхода продукции.

В восстановительной среде зоны вспучивания печи может произойти оплавление поверхности гранул, поэтому газовая среда здесь должна быть слабоокислительной. При этом во вспучивающихся гранулах поддерживается восстановительная среда, обеспечивающая пиропластическое состояние массы и газовыделение, а поверхность гранул не оплавляется. Характер газовой среды косвенно, через оксидное или закисное состояние железистых примесей, отражается на цвете керамзита. Красновато-бурая поверхность гранул говорит об окислительной среде (Fе2Оз), темно-серая, почти черная окраска в изломе -- о восстановительной (FеО).

Керамзит, после обжига, необходимо охладить. Установлено, что от скорости охлаждения зависят прочностные свойства керамзита. При слишком быстром охлаждении керамзита его зерна могут растрескаться или же в них сохранятся остаточные напряжения, которые могут проявиться в бетоне.

С другой стороны, и при слишком медленном охлаждении керамзита сразу после вспучивания возможно снижение его качества из-за смятия размягченных гранул, а также в связи с окислительными процессами, в результате которых FeO переходит в Fe2O3, что сопровождается деструкцией и снижением прочности. Сразу после вспучивания желательно быстрое охлаждение керамзита до температуры 800--900 °С для закрепления структуры и предотвращения окисления закисного железа. Затем рекомендуется медленное охлаждение до температуры 600--700 °С в течение 20 мин для обеспечений затвердевания стеклофазы без больших термических напряжений, а также формирования в ней кристаллических минералов, повышающих прочность керамзита.

Далее возможно сравнительно быстрое охлаждение керамзита в течение нескольких минут. Первый этап охлаждения керамзита осуществляется еще в пределах вращающейся печи поступающим в нее воздухом.

Затем керамзит охлаждается воздухом в барабанных, слоевых холодильниках, аэрожелобах. Для фракционирования керамзитового гравия используют грохоты, преимущественно барабанные -- цилиндрические или многогранные (бураты). Внутризаводской транспорт керамзита -- конвейерный (ленточные транспортеры), иногда пневматический (потоком воздуха по трубам). При пневмотранспорте возможно повреждение поверхности гранул и их дробление. Поэтому этот удобный и во многих отношениях эффективный вид транспорта керамзита не получил широкого распространения.

Фракционированный керамзит поступает на склад готовой продукции бункерного или силосного типа. Однородность По данным С. Ф. Бугрима, В. Л. Пржецлавского, В. П. Петрова и других исследователей, изучавших качество керамзита на многих предприятиях, керамзит везде неоднороден. Очевидно, это предопределено самой технологией получения керамзитового гравия, когда каждая гранула вспучивается по-разному при неоднородности сырья и непостоянстве температурных условий в печи.

В результате керамзитовый гравий -- это совокупность неодинаково вспученных гранул различной плотности и прочности. Применяя такой неоднородный заполнитель, невозможно получить однородный по качеству бетон. Чтобы конструкции были достаточно надежны по прочности, надо учесть минимальную статистически вероятную прочность заполнителя, а при расчете массы и теплопроводности -- принять возможную максимальную его плотность. Если заполнитель неоднороден, то расчетные характеристики бетона и эффективность его применения в конструкциях тем самым занижаются.

Для повышения однородности керамзита есть два пути. Первый состоит в совершенствовании технологии производства, усреднении сырья, более тщательной его переработке и грануляции, стабилизации режимов термоподготовки, обжига и охлаждения, улучшении фракционирования. В институте НИИКерамзит проведены исследования основных факторов, влияющих на однородность керамзитового гравия на всех этапах его производства, и разработаны соответствующие рекомендации. Второй путь -- разделение готовой продукции на фракции не только по крупности, но и по плотности зерен.

1.4 Обогащение керамзитового гравия

Применительно к керамзитовому гравию термин "обогащение" означает разделение его на классы по плотности зерен. Более легкий будет богаче хорошо вспученными зернами, более тяжелый -- богаче менее вспученными, зато более прочными зернами. А. А. Эльконюк и другие (НИИКерамзит) установили возможность сепарации керамзитового гравия в кипящем слое без промежуточного утяжелителя. В этом случае утяжелителем служит сам керамзитовый гравий. Он непрерывно поступает в классификационную камеру сепаратора, через решетчатое дно которой вентилятором подается поток воздуха.

При определенной скорости подачи воздуха создается режим псевдоожижения, и керамзитовый гравий расслаивается: сравнительно тяжелые зерна опускаются вниз, а легкие сосредоточиваются в верхней части слоя, откуда и отбираются отдельно. Если сравнить два описанных выше способа сепарации -- с промежуточным утяжелителем и без него, то в первом случае эффективность сепарации абсолютная (в среде определенной плотности легкое зерно всплывет, а тяжелое потонет), а во втором она зависит от крупности, зернового состава, формы зерен и других факторов, не связанных непосредственно с плотностью. Поэтому при разделении без промежуточного утяжелителя в легком классе с некоторой вероятностью могут оказаться и тяжелые зерна, в тяжелом классе -- легкие. Все же, по данным А.А. Эльконюка, коэффициенты вариации насыпной плотности сепарированного легкого и тяжелого керамзита в два раза меньше коэффициента вариации исходного. При этом без промежуточного утяжелителя упрощаются технология сепарации и аппаратурное оформление процесса.

Считается, что керамзитовый гравий и другие пористые заполнители подлежат обогащению только в условиях сухой сепарации, что их нельзя увлажнять, поскольку, например, по ГОСТ 9759--76 влажность поставляемого керамзитового гравия должна быть не более 2%. Однако это ограничение касается поставляемого гравия, а при использовании его можно увлажнять, как того требует технология. В технологии легких бетонов нередко рекомендуется предварительно увлажнять пористые заполнители, чтобы уменьшить поглощение ими воды из бетонной смеси. В связи с этим, по мнению автора, в ряде случаев целесообразно проводить сепарацию керамзитового гравия в воде. Предложенный сепаратор представляет собой ванну с водой, снабженную двумя скребковыми транспортерами, один из которых убирает со дна ванны тонущий керамзит, другой -- всплывающий. Керамзит, подаваемый на сепарацию, находится в воде не более 5 с. Вода -- подходящая среда для разделения керамзита по плотности зерен на два класса Таким образом, для повышения однородности керамзита есть два пути: первый состоит в совершенствовании технологии производства, усреднении сырья и т.д.; второй -- в разделении готовой продукции по плотности зерен.

Первый путь малоперспективен, т.к. улучшение переработки сырья, оптимизация режимов термообработки и другие подобные мероприятия повысят качество керамзита, но однородность его тем не менее останется невысокой: каждая гранула вспучивается по-своему, добиться идентичности гранул невозможно, и условия их вспучивания в печи не могут быть одинаковыми. При этом осуществление мероприятий по более тщательной переработке сырья, оптимизации режимов требует дополнительных затрат и, возможно, уменьшит выход продукции. Поэтому предлагается другой путь: в производстве керамзита на первом этапе исходить из одного критерия -- давать больше продукции при минимальных затратах, а затем уже путем сепарации готового керамзитового гравия по плотности зерен получать кондиционную продукцию разных классов по свойствам и назначению. Это реальный путь повышения качества керамзита, сочетающийся с увеличением объема его производства и снижением себестоимости.

Техническая характеристика применяемого оборудования

№	Наименование оборудования	Технические характеристики
1	Питатель	1.Напряжение питания, В-380, трехфазное; 2.Мощность, кВт-10
2	Глинорыхлитель одновальный СМК 496	1.Мощность, кВт-30
3	Ленточный конвейер	1.Мощность, кВт-10 2. Длина-5 м
4	Вальцы грубого помола СМК 342	1.Мощность, кВт-75
5	Ленточный конвейер	1.Мощность, кВт-10 2. Длина-5 м
6	Вальцы с гладкими валками MAKSAN V10	1.Мощность, кВт- 75
7	Ленточный конвейер	1.Мощность, кВт-10 2. Длина-5 м
9	Ленточный конвейер	1.Мощность, кВт-10 2. Длина-5 м
10	Смеситель лопастной СМК 126А	1.Мощность, кВт-37
11	Роторная дробилка PF1010	1.Мощность, кВт-40
12	Вальцы дырчатые СМК 369	1.Мощность, кВт-40
13	Сушилка барабанная	1.Мощность,кВт-18,5 2.Диаметр-1800 мм. 3.Длина-12000 мм.
14	Вращающаяся печь	1.Мощность, кВт-37 2.Диаметр-2000 мм. 3.Длина-40000 мм.
15	Холодильный рекуператор	1.Мощность, кВт-18,5 2.Диаметр-1200 мм. 3.Длина-5000 мм. (10 шт.)
16	Пластинчатый конвейер	1.Ширина-400 мм. 2.Длина-25000 мм. 3.Мощность, кВт-75
17	Грохот	1.Число сит-4 шт. 2.Отверствия сит -5-40 мм. 3.Мощность, кВт-18
18	Пластинчатый конвейер	1.Мощность, кВт-75 2.Ширина-400 мм. 3.Длина-5000 мм.

Пооперационный контроль производства керамзита

№	Наименование технологических операций	Объект контроля и перечень контрольных операций	Периодичность контроля	Метод контроля	Средство контроля	Контролирующее лицо	Учетная документация
1	Подача сырья в глинорыхлитель	Содержание примесей
2	Подача сырья в барабанную сушилку	Влажность	Каждую загрузку	Расчетный	Весы, сушильная печь	Сменный мастер контролер ОТК	Журнал
3	Подача сырья во вращ. печь	Влажность	Каждую загрузку	Расчетный	Весы, сушильная печь	Сменный мастер контролер ОТК	Журнал
4	Обжиг	Температура обжига	Постоянно	Визуально	Датчик показателей	Сменный оператор цеха обжига	Журнал

2. Требования техники безопасности

Охрана труда в современном строительстве представляет собой систему взаимосвязанных законодательных, социально-экономических, технических, гигиенических и организационных мероприятий, цель которых оградить здоровье трудящихся от производственных вредностей и несчастных случаев и обеспечить наиболее благоприятные, условия, способствующие повышению производительности труда и качества работ.

Охрана труда включает в себя вопросы трудового законодательства техники безопасности, санитарно-гигиенических мероприятий, противопожарной безопасности, а также надзор и контроль за выполнением требований норм и правил по охране труда.

Трудовое законодательство (Трудовой Кодекс) регламентирует порядок взаимоотношений между работниками и администрацией, режим рабочего времени и отдыха трудящихся, условия труда женщин и подростков, порядок приема, перевода и увольнения работников, различные льготы и преимущества для различных категорий рабочих и др.

Техника безопасности представляет собой совокупность организационных и технических мероприятий и средств, предотвращающих воздействие на работающих опасных производственных факторов. Опасный производственный фактор -- такой фактор, воздействие которого на работающего приводит к травме или другому внезапному ухудшению здоровья.

Нормы и правила техники безопасности, распространяющиеся на строительно-монтажные и специальные строительные работы, независимо от ведомственной подчиненности организаций, выполняющих эти работы, содержатся в СНиП II1-4-80 "Техника безопасности в строительстве".

Инженерно-технические работники строек, а также бригадиры должны хорошо знать и строго соблюдать приведенные в СНиП указания об ответственности административно-технического персонала строек за технику безопасности и производственную санитарию, определяющих порядок

осуществления мероприятий по охране труда.

На стройках, где по мере выполнения строительно-монтажных процессов обстановка и условия труда рабочих часто меняются и производство работ ведут несколько организаций, соблюдение правил техники безопасности является не только ответственной, но и сложной задачей. Для успешного решения этой задачи требуется высокое качество проектных решений, детальная разработка проектов производства работ, в том числе технологических карт.

Необходимо также, чтобы было обеспечено высокое качество применяемых материалов, изделий, конструкций и строительных машин и механизмов, должна быть обеспечена эффективная звуковая или световая сигнализация, а используемые в строительстве инвентарные устройства и монтажная оснастка должны отвечать всем требованиям техники безопасности.

В соответствии с действующими нормами и правилами администрация стройки должна в установленные сроки организовать инструктаж, изучение и проверку знаний рабочих и технического персонала в области техники

безопасности с обязательным документальным ее оформлением. Эти мероприятия проводят в соответствии с "Типовыми программами по обучению рабочих безопасным методам труда и проверке знаний работника в инженерно-технической области и техники безопасности в строительстве".

Вновь поступающих на строительство рабочих можно допускать к работе только после прохождения ими вводного (общего) инструктажа по технике безопасности и инструктажа по технике безопасности непосредственно на рабочем месте.

Кроме того, не нее 3 месяца со дня поступления на работу они должны пройти обучение безопасным методам работы по утвержденной программе. Инструктаж по технике безопасности необходимо проводить при переходе на новую работу или при изменении условий работы. Ежегодно следует проверять знания по технике безопасности, как рабочих, так и инженерно-технических работников.

К работе на особо опасных и вредных производствах, к которым также относятся монтаж конструкций на высоте, огнеупорные, кислотоупорные и изоляционные работы, процессы с применением радиоактивных веществ и т. п., рабочие допускаются лишь после соответствующего обучения и сдачи ими экзамена.

Работающим в опасных и вредных условиях необходимо выдавать средства индивидуальной защиты, предупреждающие возможность возникновения несчастных случаев, и спецодежду, защищающую организм от влияния вредных факторов окружающей среды. Рабочие должны быть проинструктированы о правилах пользования выдаваемыми им средствами защиты.

В целях лучшего усвоения правил техники безопасности выпускают памятки для рабочих различных профессий. Значительный эффект по предупреждению травматизма дает наглядная агитация в виде плакатов, развешиваемых вблизи рабочих мест, в бытовых помещениях и др.

Санитарно-гигиенические мероприятия, основанные на изучении влияния условий труда на организм и здоровье человека и таким образом тесно связанные с научной организацией труда, предусматривают осуществление санитарно-гигиенического обслуживания трудящихся на рабочих местах и в бытовых помещениях. К таким мероприятиям относятся создание на рабочих местах нормальной воздушной среды, освещенности, устранение вредного воздействия вибрации и шума, оборудование необходимых бытовых и санитарных помещений и др.

Противопожарная безопасность включает комплекс мероприятий по предупреждению пожаров, улучшению противопожарного состояния зданий и сооружений, снижению пожарной опасности в производственных процессах.

Комиссия по охране труда контролирует выполнение администрацией трудового законодательства о рабочем времени, своевременность выдачи спецодежды, молока, мыла, качество питьевой воды, защитных индивидуальных приспособлений.

Комиссии по охране труда имеют право требовать от администрации проведения необходимых мероприятий по улучшению условий труда и заслушивать на своих заседаниях доклады и сообщения руководителей строительных участков по всем вопросам охраны труда. Постановления комиссии по охране труда передаются администрации для исполнения.

Большую работу по охране труда на стройках выполняют общественные инспектора, которых избирают из числа наиболее квалифицированных передовых рабочих. Общественный инспектор контролирует выполнение трудового законодательства о рабочем времени, отдыхе, труде женщин и молодежи, а также правила, нормы и инструкции по технике безопасности непосредственно на рабочих местах. Общественный инспектор по охране труда ведет журнал, в который записывает свои замечания и предложения. Журнал хранится на участке у руководителя работ. Администрация обязана своевременно устранить отмеченные в журнале нарушение норм и правил охраны труда.

Строители осуществляют контроль, как правило, по трехступенчатой схеме.

На первой ступени контроля участвуют бригадир, мастер и общественный инспектор по охране труда бригады. Они ежедневно перед началом смены проверяют на своем участке обеспеченность безопасного ведения строительно-монтажных работ и соблюдения санитарно-гигиенического обслуживания рабочих. Особое внимание уделяется организации и соответствующему обеспечению работ с повышенной опасностью. В случае обнаружения условий, угрожающих безопасности или здоровью работающих, мастер обязан принять срочные меры для их устранения, а в случае необходимости--приостановить работы.

Вторая ступень контроля проводится раз в неделю. В ней участвуют начальник участка, председатель комиссии по охране труда (старший общественный инспектор), механик и электромонтер.

Они проверяют на всех объектах участка: состояние техники безопасности и производственной санитарии; работу первой ступени; выполнение проекта производства работ; исправность и безопасность использования машин, механизмов, энергетических установок и транспортных средств;

своевременность выдачи спецодежды и защитных приспособлений;

выполнение обязательств по охране труда, предложений и замечаний, записанных в журнал проверок на первой ступени контроля. Все выявленные нарушения и отступления регистрируются в журнале с установлением сроков

их устранения и исполнителей.

Третья ступень контроля проводится раз в месяц. В ней участвуют главный инженер строительной организации, главный механик, главный энергетик, инженер по технике безопасности, которые проверяют: выполнение запланированных мероприятий, постановлений и приказов по обеспечению безопасных условий труда и быта; правильность регистрации и отчетности по несчастным случаям; соблюдение установленных сроков и организацию испытаний средств индивидуальной защиты, приспособлений и других устройств, подлежащих периодическим или единовременным испытаниям; работу первой и второй ступеней контроля. Результаты проверки третьей ступени обсуждают на совещании у главного инженера или начальника организации, намечают меры по устранению установленных недостатков и нарушений, о чем издается соответствующий приказ.

В настоящее время ведется активная разработка научно обоснованных методов борьбы с травматизмом в строительстве. При этом наряду с совершенствованием техники безопасности ведут работы в направлении создания безопасной техники, т. е. таких условий труда, защитных устройств, машин, методов управления и организации работ, которые бы исключили или сводили к минимуму производственный травматизм и профессиональные заболевания.



3. Санитарно-гигиенические условия

Санитарно-гигиенические условия труда - санитарно-гигиенические нормативы и лечебно-профилактические мероприятия, обеспечивающие наиболее благоприятные условия для здоровья и надлежащего уровня работоспособности человека. К санитарно-гигиеническим условиям труда относятся:

- состояние технических средств и оборудования;

- освещенность рабочих мест;

- запыленность и проветриваемость помещений;

- температура и влажность воздуха;

- уровень шума, вибрации и т.п.

Санитарно-гигиенические мероприятия - охватывают работы, направленные на снижение вредных производственных факторов, с целью предотвращения профессиональных заболеваний, улучшение условий труда и повышение культуры производства. При реализации мероприятий необходимо руководствоваться Гигиеническими критериями и Санитарными правилами и нормами (СанПиН).

При анализе технологического процесса следует предусмотреть влияние всех возможных опасных и вредных факторов, и в случае необходимости предусмотреть мероприятия по ограничению воздействия этих факторов, согласно перечисленным выше и другим нормативам.

С точки зрения влияния опасных и вредных факторов при работе можно выделить следующие:

- недостаточная освещ?нность рабочего места ;

- неблагоприятные метеорологические условия ;

- воздействие шума ;

- воздействие электрического тока вследствие неисправности аппаратуры ;

- нерациональное расположение оборудования и неправильная организация рабочего места .

В соответствии с этим важно предусмотреть следующие мероприятия по устранению или уменьшению влияния вредных факторов производства :

- создание необходимой освещ?нности рабочего места ;

- звукоизоляция помещения на основе расчета звукопонижения акустической изоляции;

- создание над?жного заземления аппаратуры и периодическая проверка исправности аппаратуры и заземления;

- создание системы кондиционирования воздуха для уменьшения влияния нагрева аппаратуры;

- создание и реализация научно-обоснованной планировки размещения оборудования;

- аттестация рабочих мест и их организация с уч?том удобств работающего.

Прич?м создание необходимой освещ?нности и акустической изоляции рабочего места проводится на основе расч?тов. Все остальные мероприятия не требуют точных количественных расч?тов, а требуют лишь качественных выводов.

Одним из основных вопросов охраны труда является организация рационального освещения производственных помещений и рабочих мест.

Правильно спроектированное и выполненное производственное освещение улучшает условия зрительной работы, снижает утомляемость, способствует повышению производительности труда, благотворно влияет на производственную среду, оказывая положительное психологическое воздействие на работающего, повышает безопасность труда и снижает травматизм.

В условиях современного производства важным фактором улучшения условий труда в целом является оптимизация количественных и качественных характеристик освещения рабочих мест.

Решение вопроса рационального освещения производственных помещений и рабочих мест улучшает условия зрительной работы, ослабляет зрительное и нервное утомление, способствует повышению внимания и улучшению координационной деятельности. Хорошее освещение усиливает деятельность дыхательных органов, способствуя увеличению поглощения кислорода.

Напряж?нная зрительная работа вследствие нерационального освещения может явиться причиной функциональных нарушений в зрительном анализаторе и привести к расстройству зрения, а в тяж?лых случаях - и к полной потере. Усталость органов зрения зависит от степени напряж?нности процессов, сопровождающих зрительное восприятие.

На действующих предприятиях необходимо оградить движущиеся части всех механизмов и двигателей, а также электроустановки, приямки, люки, площадки и т. п. Должны быть заземлены электродвигатели и электрическая аппаратура.

Обслуживание дробилок, мельниц, печей, силосов, транспортирующий и погрузочно-разгрузочных механизмов должно осуществляться в соответствии с правилами безопасной работы у каждой установки.

Большое внимание следует уделять обеспыливанию воздуха и отходящих газов печей и сушильных установок для создания нормальных санитарно-гигиенических условий труда. В соответствии с санитарными нормами проектирования промышленных предприятий концентрация в воздухе пыли не должна превышать 0,04 мг/м3. Содержание в воздухе СО не допускается более 0,03, сероводорода -- более 0,02 мг/м3. В воздухе, выбрасываемом в атмосферу, концентрация пыли не должна быть более 0,06 г/м3. При нормальной эксплуатации пылеочистных систем содержание пыли в выбрасываемом воздухе составляет 0,04-- 0,06 г/м3.

Для создания нормальных условий труда все помещения заводов надо обеспечивать системами искусственной и естественной вентиляции. Этому в большой мере способствует герметизация тех мест, где происходит

пылевыделение, а также отсос воздуха из бункеров, печек, дробильно-помольных механизмов, элеваторов и т.п.

Шум, возникающий при работе многих механизмов на заводах, характеризуется зачастую высокой интенсивностью, превышающей допустимую норму (90 дБ). Особенно неблагоприятны в этом отношении условия работы персонала в помещениях молотковых дробилок, сырьевых мельниц, компрессоров, где уровень звукового давления достигает 95--105 дБ, а иногда и более. К числу мероприятий по снижению шума у рабочих мест относят применение демпфирующих прокладок между внутренней стенкой мельничных барабанов и бронефутеровочными плитами, замену в сырьевых шаровых мельницах стальных плит резиновыми. При этом звуковое давление снижается на 5--12 дБ. Укрытие мельниц и дробилок шумоизолирующими кожухами, облицовка источников шума звукопоглощающими материалами также дает хороший эффект (снижение на 10--12 дБ).

Проектирование защиты окружающей среды от шумовых воздействий включает следующее: выявление источников шума, выбор расчетных точек и определение в них предполагаемых уровней шума, определение требований по снижению звукового давления, выбор и разработка необходимых мероприятий по снижению шума до требуемых уровней в соответствии со СНиП П-12-77.



4. Маркировка, хранение, транспортировка

керамзит изделие технологический производство

Гравий, щебень и песок транспортируют навалом в открытых железнодорожных вагонах и автомашинах в соответствии с утвержденными в установленном порядке Правилами перевозок грузов соответствующими видами транспорта.

Гравий, щебень и песок транспортируют в железнодорожных вагонах с соблюдением требований ГОСТ 22235 и Правил перевозок грузов и технических условий погрузки и крепления грузов, утвержденных МПС. Вагоны следует загружать с учетом полного использования их грузоподъемности.

Гравий и щебень следует хранить раздельно по фракциям и маркам по насыпной плотности и прочности, песок - по маркам.

При хранении гравий, щебень и песок не должны подвергаться засорению.

Паспортизация. Форма паспорта.

*Каждую партию гравия, щебня и песка сопровождают документом о качестве, в котором указывают:

-наименование и адрес предприятия-изготовителя;

-наименование и количество продукции;

-номер и дату выдачи документа;

-наименование и адрес потребителя;

-зерновой состав;

-марку по насыпной плотности;

-марку по прочности гравия и щебня;

-группу песка;

-обозначение настоящего стандарта;

-суммарную удельную эффективную активность естественных радионуклидов.

Методы испытаний изделий.

Зерновой состав гравия, щебня и песка, прочность, насыпную плотность, влажность, морозостойкость, потери массы гравия и щебня при кипячении, прокаливании, силикатном распаде, содержание водорастворимых сернистых и сернокислых соединений, количество слабообожженных зерен в песке, гравии и щебне, теплопроводность гравия и щебня определяют по ГОСТ 9758, удельную активность естественных радионуклидов - гамма-спектрометрическим методом по ГОСТ 30108.