RU55769U1 - FLEXIBLE SYSTEM OF PRODUCTION OF GLASS FOAM CERAMICS - Google Patents
FLEXIBLE SYSTEM OF PRODUCTION OF GLASS FOAM CERAMICS Download PDFInfo
- Publication number
- RU55769U1 RU55769U1 RU2006107593/22U RU2006107593U RU55769U1 RU 55769 U1 RU55769 U1 RU 55769U1 RU 2006107593/22 U RU2006107593/22 U RU 2006107593/22U RU 2006107593 U RU2006107593 U RU 2006107593U RU 55769 U1 RU55769 U1 RU 55769U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- equipment
- products
- production
- glass
- semi
- Prior art date
Links
Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области производства изделий на основе пористых силикатных материалов, более конкретно, к гибким системам производства строительных материалов и изделий из стеклокристаллической пенокерамики. Предложенная полезная модель может найти применение на предприятиях по изготовлению из местного сырья конструкционных и теплоизоляционных изделий для строительства сооружений гражданского и промышленного назначения. Решаемой задачей предложенной полезной модели является создание эффективной гибкой системы производства изделий различной номенклатуры, из стеклокристаллической пенокерамики (сокращенно керпен) с низким удельным весом и сравнительно высокой прочностью, путем вспенивания керамической матрицы при обжиге полуфабриката в высокопроизводительной туннельной конвейерной печи щелевого типа с получением гарантированной геометрии пор и ячеистой структуры материала. Другой задачей является разработка и создание легко налаживаемого технологического оборудования для изготовления конструкционных и теплоизоляционных изделий различного назначения при использовании сменных формообразующих компонентов для изделий различной номенклатуры. Для получения такого рода изделий из керпена в системе производства должны использоваться дешевые виды природного сырья и отходы промышленности. Указанные задачи решаются тем, что в гибкой системе производства изделий из стеклокристаллической пенокерамики, включающей отделение подготовки шихты на основе глинистого сырья, линию формовки полуфабриката, обжиговую печь и средства для регулировки режимов ее работы, согласно полезной модели, отделение подготовки шихты содержит оборудование для подготовки шихты на основе легкоплавких глин с дополнительными ингредиентами, преимущественно, в виде стеклокристаллических наполнителей и газообразующих добавок, линия The utility model relates to the production of products based on porous silicate materials, and more particularly, to flexible systems for the production of building materials and products from glass-ceramic foam ceramics. The proposed utility model can be used at enterprises manufacturing local and structural materials from heat and insulation products for the construction of civil and industrial buildings. The solved problem of the proposed utility model is the creation of an effective flexible system for the production of products of various nomenclatures, from glass-ceramic foam ceramics (abbreviated kerpen) with a low specific gravity and relatively high strength, by foaming a ceramic matrix when firing a semi-finished product in a high-performance slot-type tunnel conveyor furnace with obtaining a guaranteed pore geometry and the cellular structure of the material. Another task is the development and creation of easily adjusted technological equipment for the manufacture of structural and heat-insulating products for various purposes using replaceable form-forming components for products of various nomenclatures. To obtain such products from kerpen, cheap types of natural raw materials and industrial wastes should be used in the production system. These problems are solved by the fact that in a flexible system for the production of glass-ceramic foam ceramics, including a batch preparation department based on clay raw materials, a semi-finished product molding line, a kiln and means for adjusting its operation modes, according to a utility model, the batch preparation department contains equipment for preparing the charge based on fusible clays with additional ingredients, mainly in the form of glass crystalline fillers and gas-forming additives, line
формовки полуфабриката содержит прессовое оборудование, снабженное дополнительной сменной оснасткой, включающей, по крайней мере, два формообразующих компонента для изделий различной номенклатуры, обжиговая печь выполнена в виде туннельной конвейерной печи щелевого типа, на выходе которой размещен участок механической обработки, содержащий оборудование для калибровки изделий по размерам целевого продукта. Кроме того, линия формовки полуфабриката может содержать оборудование для полусухого и/или пластического формования. Кроме того, средства для регулировки режимов работы обжиговой печи могут быть снабжены вспомогательной электронной системой для автоматического согласования режимов ее работы с режимами работы помольного и смесительного оборудования отделения подготовки шихты, а также прессового оборудования линии формовки полуфабриката при переходе на выпуск изделия новой номенклатуры с учетом его состава и геометрических параметров формообразующего компонента сменной оснастки. Описание на 9 л., фиг.на 3 л., ф-ла из 3 пп.The semi-finished product molding contains press equipment equipped with additional interchangeable equipment, including at least two forming components for products of different nomenclature, the calciner is made in the form of a slot-type tunnel conveyor furnace, at the outlet of which there is a machining section containing equipment for calibrating products according to the size of the target product. In addition, the prefabricated molding line may include semi-dry and / or plastic molding equipment. In addition, the means for adjusting the operating modes of the kiln can be equipped with an auxiliary electronic system for automatically coordinating the modes of operation with the operating modes of the grinding and mixing equipment of the charge preparation department, as well as the press equipment of the prefabricated molding line when switching to the production of a new item taking into account its composition and geometrical parameters of the forming component of interchangeable equipment. Description on 9 l., Fig. On 3 l., F-la from 3 pp.
Description
Полезная модель относится к области производства изделий на основе пористых силикатных материалов, более конкретно, к гибким системам производства строительных материалов и изделий из стеклокристаллической пенокерамики. Предложенная полезная модель может найти применение на предприятиях по изготовлению из местного сырья конструкционных и теплоизоляционных изделий для строительства сооружений гражданского и промышленного назначения.The utility model relates to the production of products based on porous silicate materials, and more particularly, to flexible systems for the production of building materials and products from glass-ceramic foam ceramics. The proposed utility model can be used at enterprises manufacturing local and structural materials from heat and insulation products for the construction of civil and industrial buildings.
Известна система производства строительных облицовочных плит из местного сырья, включающая участок подготовки шихты, линию формовки полуфабриката, обжиговую печь (см. авт. свид. СССР №1211241, МКИ С 04 В 33/00, 1983 г).A known system for the production of building cladding plates from local raw materials, including the preparation of the mixture, the line for forming the semi-finished product, a kiln (see ed. Certificate of the USSR No. 1211241, MKI C 04 B 33/00, 1983).
Исходная шихта в известной системе традиционно включает глинистый компонент из легкоплавких глин, кварцевый песок и некоторые виды промышленных отходов. Недостатками известной системы являются сравнительно высокие эксплуатационные затраты и недостаточная производительность производства.The initial charge in the known system traditionally includes a clay component of fusible clays, quartz sand and some types of industrial waste. The disadvantages of the known system are the relatively high operating costs and insufficient production capacity.
Наиболее близким техническим решением является система производства изделий из керамики, включающая участок подготовки шихты на основе глинистого сырья, линии формовки полуфабриката и сушки, обжиговую печь и средства для регулировки режимов ее работы (см. авт. св. СССР №709595, МКИ С 04 В 33/32, 1977 г. - прототип).The closest technical solution is a ceramic product manufacturing system, including a mixture preparation section based on clay raw materials, a semi-finished and drying molding line, a kiln and means for adjusting its operating modes (see ed. St. USSR No. 709595, MKI C 04 V 33/32, 1977 - prototype).
В известной системе используется способ производства строительной керамики, обладающей сравнительно высокими плотностью, теплопроводностью и прочностными характеристиками. Особенностью известной системы является обжиг изделий при пониженном давлении в обжиговой печи, что позволяет снизить температуру обжига па 100-150 С.The known system uses a method for the production of building ceramics with a relatively high density, thermal conductivity and strength characteristics. A feature of the known system is the firing of products under reduced pressure in the kiln, which allows to reduce the firing temperature pa 100-150 C.
Недостатком известной системы и способа изготовления керамических изделий на основе силикатных материалов также является сравнительно низкая производительность производства, связанная с обжигом изделий при пониженном давлении A disadvantage of the known system and method of manufacturing ceramic products based on silicate materials is also the relatively low production rate associated with the firing of products under reduced pressure
Материал таких изделий имеет достаточно высокую теплопроводность, а также сравнительно малую морозоустойчивость, ограничивающую использование изделий в качестве конструкционных и теплоизоляционных элементов в регионах со значительными перепадами температур.The material of such products has a sufficiently high thermal conductivity, as well as relatively low frost resistance, limiting the use of products as structural and heat-insulating elements in regions with significant temperature differences.
Решаемой задачей предложенной полезной модели является создание эффективной гибкой системы производства изделий различной номенклатуры, из стеклокристаллической пенокерамики (сокращенно керпен) с низким удельным весом и сравнительно высокой прочностью, путем вспенивания керамической матрицы при обжиге полуфабриката в высокопроизводительной туннельной конвейерной печи щелевого типа с получением гарантированной геометрии пор и ячеистой структуры материала.The solved problem of the proposed utility model is the creation of an effective flexible system for the production of products of various nomenclatures, from glass-ceramic foam ceramics (abbreviated kerpen) with a low specific gravity and relatively high strength, by foaming a ceramic matrix when firing a semi-finished product in a high-performance slot-type tunnel conveyor furnace with obtaining a guaranteed pore geometry and the cellular structure of the material.
Другой задачей является разработка и создание легко налаживаемого технологического оборудования для изготовления конструкционных и теплоизоляционных изделий различного назначения при использовании сменных формообразующих компонентов для изделий различной номенклатуры. Для получения такого рода изделий из керпена в системе производства должны использоваться дешевые виды природного сырья и отходы промышленности.Another task is the development and creation of easily adjusted technological equipment for the manufacture of structural and heat-insulating products for various purposes using replaceable form-forming components for products of various nomenclatures. To obtain such products from kerpen, cheap types of natural raw materials and industrial wastes should be used in the production system.
Указанные задачи решаются тем, что в гибкой системе производства изделий из стеклокристаллической пенокерамики, включающей отделение подготовки шихты на основе глинистого сырья, линию формовки полуфабриката, обжиговую печь и средства для регулировки режимов ее работы, согласно полезной модели, отделение подготовки шихты содержит оборудование для подготовки шихты на основе легкоплавких глин с дополнительными ингредиентами, преимущественно, в виде стеклокристаллических наполнителей и газообразующих добавок, линия формовки полуфабриката содержит прессовое оборудование, снабженное дополнительной сменной оснасткой, включающей, по крайней мере, два формообразующих компонента для изделий различной номенклатуры, обжиговая печь выполнена в виде туннельной конвейерной печи щелевого типа, на выходе которой размещен участок механической обработки, содержащий оборудование для калибровки изделий по размерам целевого продукта.These problems are solved by the fact that in a flexible system for the production of glass-ceramic foam ceramics, including a batch preparation department based on clay raw materials, a semi-finished product molding line, a kiln and means for adjusting its operation modes, according to a utility model, the batch preparation department contains equipment for preparing the charge based on fusible clays with additional ingredients, mainly in the form of glass-crystalline fillers and gas-forming additives, semi-forming molding line the kata contains press equipment equipped with additional interchangeable accessories, including at least two forming components for products of different nomenclature, the kiln is made in the form of a slot-type tunnel conveyor furnace, at the output of which there is a machining section containing equipment for calibrating the products by size target product.
Кроме того, линия формовки полуфабриката может содержать оборудование для полусухого и/или пластического формования.In addition, the prefabricated molding line may include semi-dry and / or plastic molding equipment.
Кроме того, средства для регулировки режимов работы обжиговой печи могут быть снабжены вспомогательной электронной системой для автоматического согласования режимов ее работы с режимами работы помольного и смесительного оборудования отделения подготовки шихты, а также прессового оборудования линии формовки полуфабриката при переходе на выпуск изделия новой номенклатуры с учетом его состава и геометрических параметров формообразующего компонента сменной оснастки.In addition, the means for adjusting the operating modes of the kiln can be equipped with an auxiliary electronic system for automatically coordinating the modes of operation with the operating modes of the grinding and mixing equipment of the charge preparation department, as well as the press equipment of the prefabricated molding line when switching to the production of a new item taking into account its composition and geometrical parameters of the forming component of interchangeable equipment.
Такое выполнение способа позволяет решить поставленные задачи создания высокопроизводительной и гибкой системы производства изделий различной номенклатуры (конструкционные, стеновые и теплоизоляционные блоки, кровельные, профильные, облицовочные плитки и иные элементы) на предприятии, оснащенном стандартным оборудованием керамического производства и минимальным количеством сменных формообразующих элементов, что в значительной степени снижает затраты на производство теплоизоляционных и конструкционных изделий различного назначения в предложенной системе по сравнению с производством на аналогичных предприятиях, ориентированных на выпуск однотипной продукции.This embodiment of the method allows to solve the tasks of creating a high-performance and flexible system for the production of products of various nomenclatures (structural, wall and heat-insulating blocks, roofing, profile, facing tiles and other elements) at an enterprise equipped with standard equipment for ceramic production and a minimum number of interchangeable forming elements, which significantly reduces the cost of manufacturing heat-insulating and structural products for various purposes ies in the proposed system compared with production at similar enterprises focused on the production of similar products.
Вспененный керамический материал, получаемый при производстве указанных изделий, представляет собой стеклокристаллическую матрицу с ячеистой структурой, низким удельным весом и гарантированной геометрией замкнутых, не сообщающихся между собой пор, Стеклокристаллическая фаза в промежутках пор при этом формируется как за счет выделения составляющих компонентов глины, так и из входящего в состав исходной массы стеклопорошка. Карбид кремния при обжиге обеспечивает вспенивание матрицы до заданной пористости.The foamed ceramic material obtained in the manufacture of these products is a glass crystal matrix with a cellular structure, low specific gravity and guaranteed geometry of closed, non-interconnected pores. The glass crystal phase in the pore spaces is thus formed both due to the separation of clay component components and from the glass powder included in the initial mass. Silicon carbide during firing provides foaming of the matrix to a given porosity.
На фиг.1 показана принципиальная блок-схема гибкой системы производства изделий из стеклокристаллической пенокерамики. На фиг.2 и 3 представлены технологические схемы производства, соответственно, при использовании процессов полусухого и пластического прессования.Figure 1 shows a schematic block diagram of a flexible system for the production of glass-ceramic foam ceramics. Figure 2 and 3 presents the technological schemes of production, respectively, when using processes of semi-dry and plastic pressing.
Гибкая система производства изделий из стеклокристаллической пенокерамики (керпена) содержит складское отделение 1 для компонентов шихты (легкоплавкая глина и дополнительные ингредиенты, в частности, в виде стеклокристаллических наполнителей и газообразующих добавок). Отделение 2 подготовки шихты включает помольное и смесительное оборудование (не показано).A flexible system for the production of glass-ceramic foam ceramics (kerpen) contains a storage compartment 1 for charge components (fusible clay and additional ingredients, in particular in the form of glass-crystal fillers and gas-forming additives). Department 2 preparation of the charge includes grinding and mixing equipment (not shown).
Линия 3 формовки полуфабриката содержит прессовое оборудование (не показано), снабженное дополнительной сменной оснасткой, включающей, по крайней мере, два формообразующих компонента 4 для изделий различной номенклатуры, которые снабжены датчиками 5 контроля геометрических параметров полуфабриката. В случае использования метода пластического формования перед входом в обжиговую печь 6 установлена линия сушки полуфабриката (не показана). Обжиговая печь 6 выполнена в виде туннельной конвейерной печи щелевого типа, на выходе которой размещен участок 7 механической обработки, содержащий оборудование (не показано) для калибровки полученных после обжига изделий по размерам целевого продукта. Готовые изделия поступают на склад 8 готовой продукции.The prefabricated molding line 3 contains press equipment (not shown) equipped with additional interchangeable accessories, including at least two forming components 4 for products of different nomenclature, which are equipped with sensors 5 for monitoring the geometric parameters of the semi-finished product. In the case of using the method of plastic molding before entering the kiln 6, a drying line for the semi-finished product (not shown) is installed. The kiln 6 is made in the form of a slot-type tunnel conveyor furnace, at the outlet of which there is a machining section 7 containing equipment (not shown) for calibrating the products obtained after firing according to the size of the target product. Finished products arrive at the warehouse 8 of finished products.
Средства для регулировки режимов работы обжиговой печи 6 снабжены вспомогательной электронной системой 9 для автоматического согласования режимов работы обжиговой печи 6 с режимами работы помольного и смесительного оборудования отделения 2 подготовки шихты, а также прессового оборудования линии 3 формовки полуфабриката при переходе на выпуск изделия новой номенклатуры.The means for adjusting the operating conditions of the kiln 6 are equipped with an auxiliary electronic system 9 for automatically coordinating the operating modes of the kiln 6 with the operating modes of the grinding and mixing equipment of the charge preparation department 2, as well as the press equipment of the prefabricated molding line 3 when switching to the production of a new product range.
Для этого помольное и смесительное оборудование отделения 2 снабжено блоком 10 для учета физического и фракционного состава шихты на выходе из подготовительного отделения 2, а прессовое оборудование линии 3 формовки полуфабриката снабжено датчиками 5 для контроля геометрических параметров формообразующих компонентов 4 сменной оснастки пресса. При этом выходы блока 10 и датчиков 5 электрически соединены с входами электронной системы 9, выходы которой, в свою очередь, соединены с управляющими входами секций блока регулирования 11, предназначенного для регулировки режимов работы различных участков обжиговой печи 6 в соответствии с измененным составом и геометрическими параметрами формообразующего компонента 4 сменной оснастки пресса при переходе гибкой системы производства на выпуск нового изделия. Для примера на схеме указаны три участка регулирования рабочей температуры обжиговой печи 6 и, соответственно, три секции блока регулирования 11.For this, the grinding and mixing equipment of department 2 is equipped with a block 10 for taking into account the physical and fractional composition of the charge at the outlet of the preparatory department 2, and the pressing equipment of the prefabricated molding line 3 is equipped with sensors 5 for monitoring the geometric parameters of the forming components 4 of the interchangeable press tool. The outputs of block 10 and sensors 5 are electrically connected to the inputs of the electronic system 9, the outputs of which, in turn, are connected to the control inputs of the sections of the control unit 11, designed to adjust the operating modes of various sections of the kiln 6 in accordance with the changed composition and geometric parameters the forming component 4 of the interchangeable tooling of the press during the transition of a flexible production system to the release of a new product. For example, the diagram shows three sections for regulating the operating temperature of the kiln 6 and, accordingly, three sections of the control unit 11.
Гибкая система производства изделий из керпена функционирует следующим образом.A flexible system for the production of kerpen products operates as follows.
На складское отделение 1 автотранспортом поступает сырье:Raw materials are delivered to the warehouse department by 1 vehicle:
легкоплавкая глина, стеклобой, глинозем, каолин, нефелиновый концентрат и дополнительные ингредиенты в виде вспенивающих добавок.fusible clay, cullet, alumina, kaolin, nepheline concentrate and additional ingredients in the form of foaming additives.
С помощью помольного и смесительного оборудования в отделении 2 производится грубая и финишная подготовка шихты необходимого физико-химического и фракционного состава. После этого на линии 3 с помощью прессового оборудования производится формовка посредством одного из формообразующих компонентов 4 полуфабриката определенной конфигурации, например, плитки определенных размеров. Для технологии пластического формования при этом используется вакуум-пресс. Дополнительная сменная оснастка линии формовки 3 может использоваться для выпуска на том же производстве, практически без сложной перенападки, по крайней мере, двух или более видов изделий различной номенклатуры (плитки, черепица, блоки и др.)Using grinding and mixing equipment in department 2, coarse and finishing preparation of the charge of the necessary physicochemical and fractional composition is carried out. After that, on line 3 by means of press equipment, molding is carried out by means of one of the forming components 4 of a semi-finished product of a certain configuration, for example, tiles of certain sizes. For plastic molding technology, a vacuum press is used. Additional interchangeable accessories of molding line 3 can be used for production at the same production, with virtually no complicated re-fitting, of at least two or more types of products of different nomenclature (tiles, tiles, blocks, etc.)
После формовки и сушки полуфабрикат поступает в обжиговую печь 6, которая выполнена в виде туннельной конвейерной печи щелевого типа. После выхода из печи 6 обожженные изделия из стеклокристаллической пенокерамики имеют различные геометрические размеры, что вызвано сложным процессом порообразования при высоких температурах обжига. По этой причине изделия из обжиговой печи 6 поступают на участок 7 механической обработки для калибровки изделий по размерам целевого продукта, а готовые изделия - на склад 8 готовой продукции. Регулировка режимов работы обжиговой печи 6 обеспечивается вспомогательной электронной системой 9 путем автоматического согласования режимов работы обжиговой печи 6 с режимами работы помольного и смесительного оборудования отделения 2 подготовки шихты, а также вида сменной оснастки формообразующих компонентов 4 на прессовом оборудовании линии 3 при переходе на выпуск изделия новой номенклатуры.After molding and drying, the semi-finished product enters the kiln 6, which is made in the form of a slot-type tunnel conveyor furnace. After exiting the furnace 6, the calcined products from glass-ceramic foam ceramics have different geometric dimensions, which is caused by the complex process of pore formation at high firing temperatures. For this reason, products from the kiln 6 go to the machining section 7 to calibrate the products according to the size of the target product, and the finished products to the warehouse 8 of the finished product. The operating modes of the kiln 6 are regulated by an auxiliary electronic system 9 by automatically coordinating the operating modes of the kiln 6 with the operating modes of the grinding and mixing equipment of the charge preparation department 2, as well as the type of interchangeable tooling of the forming components 4 on the line 3 pressing equipment when switching to a new product nomenclature.
Для этого посредством блока 10, снабженного датчиками или иными средствами ввода информации, регистрируется физический и фракционный состав шихты на выходе из подготовительного отделения 2. Информация данного вида поступает на вход электронной системы 9 вместе с информацией от датчиков 5 контроля геометрических параметров формообразующих компонентов 4 сменной оснастки прессового оборудования линии 3. По результатам переданной информации решающий блок (не показан) электронной системы 9 формирует и передает управляющие сигналы на управляющие входы секций блока регулирования 11 для поддержания необходимых режимов работы различных участков обжиговой печи 6 в соответствии с измененным составом шихты и геометрическими параметрами формообразующего компонента 4 сменной оснастки пресса при переходе гибкой системы производства на выпуск нового изделия.To this end, by means of a block 10 equipped with sensors or other means of inputting information, the physical and fractional composition of the charge is recorded at the outlet of the preparatory department 2. Information of this type is fed to the input of the electronic system 9 along with information from sensors 5 for monitoring the geometric parameters of forming components 4 of interchangeable equipment press equipment of line 3. Based on the results of the transmitted information, a decision block (not shown) of the electronic system 9 generates and transmits control signals to the input inputs of the sections of the control unit 11 to maintain the necessary operating modes of the various sections of the kiln 6 in accordance with the changed composition of the charge and the geometric parameters of the forming component 4 of the replaceable tooling of the press during the transition of a flexible production system to the release of a new product.
Как показали опытные данные, при производстве изделий из керпена возможно использование дешевых видов легкоплавких глин из карьеров Подмосковья и других регионов, а также недефицитных видов промышленных отходов с незначительным количеством газообразующих вспенивающих добавок.As shown by experimental data, in the production of kerpen products it is possible to use cheap types of fusible clays from quarries of the Moscow Region and other regions, as well as non-deficient types of industrial waste with a small amount of blowing foaming additives.
В качестве исходного материала для приготовления шихты в предложенном производстве использовались легкоплавкие глины Ваховского карьера Нижне-Вартовского месторождения. Основой стеклокристаллической фазы для изделий из керпена является стеклопорошок, а в качестве неорганического вспенивателя - карбид кремния, при соотношении компонентов, определяемом опытным путем.In the proposed production, fusible clays of the Vakhovsky quarry of the Nizhne-Vartovsky deposit were used as the starting material for the preparation of the charge. The basis of the glass crystalline phase for kerpen products is glass powder, and silicon carbide is used as an inorganic blowing agent, with a ratio of components determined experimentally.
Примерное содержание указанных компонентов было следующим, % масс.:The approximate content of these components was as follows,% mass .:
Такой состав исходной шихты позволяет получить, при обжиге указанных дешевых видов природного сырья, отходов промышленности и минимального количества недорогого минерального вспенивателя пористый керамический материал (керпен) с гарантированной геометрией пор и составом матрицы для использования при производстве теплоизолирующих строительных блоков и конструкционных изделий при решении широкого круга задач.This composition of the initial charge allows to obtain, when firing the specified cheap types of natural raw materials, industrial wastes and the minimum amount of inexpensive mineral foaming agent, porous ceramic material (kerpen) with guaranteed pore geometry and matrix composition for use in the manufacture of heat-insulating building blocks and structural products for solving a wide range of tasks.
Применение шихты указанного состава, с преимущественным включением SiO2, Аl2О3, Eе2O3, позволяет решить задачу создания дешевого пористого керамического материала на оборудовании гибкой системы производства при обжиге керамической матрицы с получением гарантированной геометрии пор и ячеистой структуры материала для изделий различной номенклатуры. Структура неорганической пены в материале керпен характеризуется тем, что в ней практически все поры закрыты и размещены в стеклокристаллическом каркасе.The use of a mixture of this composition, with the predominant inclusion of SiO 2 , Al 2 O 3 , Ee 2 O 3 , allows us to solve the problem of creating a cheap porous ceramic material on the equipment of a flexible production system for firing a ceramic matrix to obtain a guaranteed pore geometry and cellular structure of the material for products of various nomenclature. The structure of the inorganic foam in the kerpen material is characterized by the fact that in it almost all the pores are closed and placed in a glass crystal frame.
Важным достоинством предложенной системы является возможность регулирования в конечном продукте поровой структуры, то есть количество пор и их размер при общей пористости свыше 80-90%.An important advantage of the proposed system is the ability to control the pore structure in the final product, that is, the number of pores and their size with a total porosity of more than 80-90%.
Данное регулирование обеспечивается наличием в гибкой системе производства сменной прессовой оснастки и положительной обратной связи в виде электронной системы автоматического согласования режимов работы обжиговой печи с учетом состава шихты и вида сменной оснастки формообразующего компонента линии формовки полуфабриката.This regulation is ensured by the presence in the flexible system for the production of interchangeable press accessories and positive feedback in the form of an electronic system for automatically coordinating the operating conditions of the kiln, taking into account the composition of the charge and the type of interchangeable equipment of the forming component of the prefabricated molding line.
Система производства пористых строительных материалов на основе керпена включает упомянутое оборудование для подготовки шихты на основе глинистого сырья влажностью около 65%, которое смешивают с вспенивающими добавками на основе карбида кремния дисперсностью 10-300 мкм в указанном массовом соотношении. На прессовом оборудовании линии 3 методом пластического или полусухого формования изготавливают полуфабрикаты одного из видов упомянутых строительных материалов. Обжиг изделий производят в туннельной роликовой печи щелевого типа при средней температуре обжига 1100-1350°С в течение 150-350 мин.The production system of porous building materials based on kerpen includes the aforementioned equipment for the preparation of a mixture based on clay raw materials with a moisture content of about 65%, which is mixed with foaming additives based on silicon carbide with a dispersion of 10-300 microns in the specified mass ratio. On the press equipment of line 3, semi-finished products of one of the types of the mentioned building materials are made by the method of plastic or semi-dry molding. The products are fired in a slot-type tunnel roller furnace at an average firing temperature of 1100-1350 ° C for 150-350 minutes.
На фиг.2 представлена технологическая схема описанного выше производства, использующая процесс пластического прессования.Figure 2 presents the technological scheme of the production described above, using the process of plastic pressing.
На склад сырья поступает глина, нефелиновый концентрат, вспениватель, стеклобой, каолин и глинозем. На подготовительном отделении установлено соответствующее оборудование: глинорыхлитель, камневыделительные вальцы, шахтная мельница, вибромельница, щековая, дробилка, бегуны, две шаровые мельницы, четыре дозатора и два смесителя. На линии формовки полуфабриката установлен вакуум-пресс со сменной оснасткой. Перед конвеерной обжиговой печью с леером установлена линия сушки со средствами для нанесения разделительного слоя. Необходимые технологические связи между элементами указанного оборудования приведены на данной схеме производства целевого продукта из керпена.Clay, nepheline concentrate, blowing agent, cullet, kaolin and alumina are supplied to the raw materials warehouse. Appropriate equipment was installed at the preparatory department: a clay shredder, stone extraction rollers, a shaft mill, a vibratory mill, a jaw mill, a crusher, runners, two ball mills, four batchers and two mixers. A vacuum press with interchangeable accessories is installed on the line for forming the semi-finished product. A drying line with means for applying a separation layer is installed in front of the conveyor kiln with a rail. The necessary technological connections between the elements of the specified equipment are shown in this production scheme of the target product from kerpen.
Аналогичным образом возможно использование для предложенного производства процесса полусухого формования в соответствии с технологической схемой, изображенной на фиг.3.Similarly, it is possible to use for the proposed production process of semi-dry molding in accordance with the technological scheme depicted in figure 3.
На склад сырья в данном процессе поступает глина, цеолит, вспениватель и промышленные отходы, например, стеклобой. Подготовительное отделение содержит следующее оборудование: глинорыхлитель, камневыделительные вальцы, две шахтные мельницы, вибромельницу, щековую дробилку, бегуны, четыре дозатора и бегуны-смесители. Линия формовки содержит пресс полусухого формования со сменной оснасткой. Необходимые связи между элементами указанного оборудования также приведены на данной технологической схеме.Clay, zeolite, blowing agent and industrial waste, for example, cullet, enter the raw material warehouse in this process. The preparatory department contains the following equipment: a clay shredder, stone extraction rollers, two shaft mills, a vibratory mill, a jaw crusher, runners, four batchers and mixer runners. The molding line contains a semi-dry molding press with interchangeable accessories. The necessary connections between the elements of the specified equipment are also shown in this flow chart.
Сочетание легкости, малой теплопроводности с достаточно высокой конструкционной прочностью стеклокристаллической пенокерамики (керпена) позволяет получать с использованием предложенной гибкой системы производства теплозоляционные и конструкционные изделия самого различного назначения. При плотности стандартного кирпича марки 150 и 75, соответственно 1900 и 1700 кг/куб.м, материал керпен может иметь плотность от 300 до 550 кг/куб.м. При этом предел прочности кирпича данных марок на сжатие равен, соответственно, 15 и 7,5 МПа, тогда как у керпена он составляет от 3 до 12 МПа. Теплопроводность кирпича составляет около 0,8 Вт/мК, тогда как у керпена 0,2-0,3 Вт/мК, при этом морозостойкость кирпича 25 и 15 циклов соответственно, а у керпена достигает 50 циклов. Вследствие низкой плотности, блоки для малоэтажного строительства из керпена могут иметь при массе 3-6 кг размеры, в 6 и более раз превышающие размеры стандартного кирпича, что немаловажно для снижения затрат на производство и строительство.The combination of lightness, low thermal conductivity with a sufficiently high structural strength of glass-ceramic foam ceramics (Kerpen) allows to obtain thermal insulation and structural products for various purposes using the proposed flexible production system. With the density of standard brick grades 150 and 75, respectively 1900 and 1700 kg / cubic meter, the kerpen material can have a density of 300 to 550 kg / cubic meter. At the same time, the compressive strength of the brick of these grades is 15 and 7.5 MPa, respectively, while for kerpen it is from 3 to 12 MPa. The thermal conductivity of the brick is about 0.8 W / mK, while for kerpen 0.2-0.3 W / mK, while the frost resistance of the brick is 25 and 15 cycles, respectively, and for kerpen reaches 50 cycles. Due to the low density, blocks for low-rise construction made of kerpen can have a mass of 3-6 kg that is 6 or more times the size of a standard brick, which is important to reduce production and construction costs.
Вес здания при малоэтажном строительстве коттеджей можно снизить в 2-3 раза при одновременном увеличении термосопротивления стеновых ограждений, что является решающим фактором для экономии топлива при эксплуатации зданий и снижения капитальных затрат на их постройку. Гибкая система производства строительных материалов и изделий на основе стеклокристаллической пенокерамики может найти применение на местных предприятиях по изготовлению конструкционных и теплоизоляционных изделий, в том числе, для строительства сооружений гражданского и промышленного назначения.The weight of a building with low-rise construction of cottages can be reduced by 2-3 times while increasing the thermal resistance of wall fencing, which is a decisive factor for saving fuel during the operation of buildings and reducing capital costs for their construction. A flexible system for the production of building materials and products based on glass-ceramic foam ceramics can be used at local enterprises manufacturing structural and heat-insulating products, including for the construction of civil and industrial facilities.
На оборудовании предложенной гибкой системы производства можно вырабатывать современные строительные изделия и материалы, отличающиеся широкой номенклатурой и высокими потребительскими характеристиками, в том числе, стеновой кирпич и блоки, фасадный стеновой и стеновой облицовочный или глазурованный кирпич, различные виды облицовочной плитки, облегченная и утепленная черепица, теплоизоляционные панели, блоки и многое другое.Using the equipment of the proposed flexible production system, it is possible to produce modern building products and materials characterized by a wide range and high consumer characteristics, including wall bricks and blocks, facade wall and wall cladding or glazed bricks, various types of tiles, lightweight and insulated tiles, thermal insulation panels, blocks and much more.
Одним из важнейших преимуществ предложенной системы является то обстоятельство, что смена выпуска изделий той или иной номенклатуры осуществляется не путем изменения технологической цепочки, а лишь переналадкой режимов работы некоторых агрегатов и использования сменной оснастки при реализации возможности полной автоматизации и механизации производства.One of the most important advantages of the proposed system is the fact that the change in the output of products of one or another nomenclature is carried out not by changing the technological chain, but only by changing the operating modes of some units and using interchangeable equipment when realizing the possibility of full automation and mechanization of production.
Основные технологические принципы создания системы производства изделий из стеклокристаллической пенокерамики основаны на результатах экспериментальных и проектно-конструкторских разработок, выполненных в разное время в ИВТ РАН с участием НИИ Стройкерамика, ВЗИСИ и других организаций. Основные технологические схемы производства указанной продукции из керпена были опробованы на Кучинском опытно-керамическом заводе.The main technological principles for creating a system for manufacturing glass-ceramic foam ceramic products are based on the results of experimental and design developments carried out at different times at the IWT RAS with the participation of the Stroykeramika Research Institute, VZISI and other organizations. The main technological schemes for the production of these products from kerpen were tested at the Kuchinsky Experimental Ceramic Plant.
Стеклокристаллическая пенокерамика (керпен) и строительные изделия из керпена являются новейшим достижением строительной и производственной индустрии. Производство изделий из керпена перспективно по многим технологическим и экономическим показателям. Изделия из керпена по комплексу характеристик и номенклатуре возможной продукции могут оказаться вне конкуренции на современном рынке строительных материалов.Glass-ceramic foam ceramics (kerpen) and building products from kerpen are the latest achievement of the construction and manufacturing industry. The production of kerpen products is promising for many technological and economic indicators. According to the set of characteristics and the range of possible products, kerpen products may be out of competition in the modern building materials market.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006107593/22U RU55769U1 (en) | 2006-03-13 | 2006-03-13 | FLEXIBLE SYSTEM OF PRODUCTION OF GLASS FOAM CERAMICS |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006107593/22U RU55769U1 (en) | 2006-03-13 | 2006-03-13 | FLEXIBLE SYSTEM OF PRODUCTION OF GLASS FOAM CERAMICS |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU55769U1 true RU55769U1 (en) | 2006-08-27 |
Family
ID=37061690
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006107593/22U RU55769U1 (en) | 2006-03-13 | 2006-03-13 | FLEXIBLE SYSTEM OF PRODUCTION OF GLASS FOAM CERAMICS |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU55769U1 (en) |
-
2006
- 2006-03-13 RU RU2006107593/22U patent/RU55769U1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103993718B (en) | A kind of devitrified glass facing light ceramics composite brick and preparation method thereof | |
| CN105669173A (en) | Thermal insulating decorative ceramic plate produced by comprehensive utilization of perlite waste and production method thereof | |
| US9102569B2 (en) | Process for hot-forging synthetic ceramic | |
| CN101638918B (en) | Technology for preparing porous heat insulation plates by sintering iron tailings | |
| CN101289332A (en) | Low-temperature ceramic foam material and production method thereof | |
| da Silva et al. | Effect of reduction of thickness on microstructure and properties of porcelain stoneware tiles | |
| CN103332958A (en) | Foamed ceramic with gradient pore structure and preparation method thereof | |
| CN105948704A (en) | Full-solid waste foamed ceramic insulation board based on ceramic polishing slag and preparation method thereof | |
| CN102964095A (en) | Aerated concrete building block and manufacturing method thereof | |
| CN111410513B (en) | Thin microporous composite ceramic plate with high porosity and preparation method thereof | |
| CN104230170A (en) | Manufacturing method of sintering-process foamed microcrystalline material product | |
| CN105198481A (en) | Method for utilizing Yellow River silt and red mud for preparing foaming ceramic heat insulating and preserving plate | |
| CN101684680A (en) | Iron tailing sintered porous heat insulation board | |
| CN109095887A (en) | A kind of ultralight foamed ceramic thermal insulation material and preparation method thereof | |
| CN107827435A (en) | A kind of big plate of light ceramics and preparation method thereof | |
| CN107352967B (en) | Large ceramic plate and manufacturing method thereof | |
| CN112010642B (en) | Production process of foamed ceramic secondary cloth | |
| CN101723595A (en) | Ceramic foam glass product and manufacturing technology thereof | |
| KR101279881B1 (en) | Slag brick coated with glaze composition and method for manufacturing the same | |
| CN101830685B (en) | Architectural tile prepared by using Anshan-type iron ore tailings and preparation method thereof | |
| RU120418U1 (en) | LINE FOR MANUFACTURE OF PRODUCTS FROM GLASS-CRYSTAL FOAM CERAMICS | |
| RU55769U1 (en) | FLEXIBLE SYSTEM OF PRODUCTION OF GLASS FOAM CERAMICS | |
| EA035136B1 (en) | Method for producing large-sized foamed glass-crystalline blocks | |
| CN214658385U (en) | Foamed ceramic and high-strength foamed cement composite board | |
| Miryuk | Magnesia composite materials for layered products |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20070314 |