технологическая линия по производству керамической черепицы

Формула изобретения

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЛИНИЯ ПО ПРОИЗВОДСТВУ КЕРАМИЧЕСКОЙ ЧЕРЕПИЦЫ, содержащая установленные в технологической последовательности склад глины, бункер для песка и других твердых добавок, емкости воды, дозаторы глины, песка, воды, агрегат для измельчения, перемешивания сырья и приготовления формовочной смеси, ленточный пресс, автомат резки керамической ленты, установку для тепловой обработки черепицы, автомат-пакетировщик и склад готовой продукции, отличающаяся тем, что она снабжена установкой для приготовления высококонцентрированной вяжущей суспензии в виде гомогенизатора-активатора, имеющего подающий шнек и конусный измельчитель с веретенообразными мелюще-истирающими рабочими элементами и стабилизатором суспензии, расположенным перед агрегатом для измельчения и перемешивания формовочной смеси, выполненного в виде гомогенизатора-смесителя, имеющего подающий шнек и конусный измельчитель, при этом установка для тепловой обработки выполнена в виде тоннельной печи с совмещенными режимом сушки и обжига, имеющей источник токов сверхвысокой частоты, транспортер изделий и охладитель.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технологии изготовления строительных материалов и может быть использовано в промышленности строительных материалов.

Известна технологическая линия по производству керамической черепицы [1]

Наиболее близкой к заявляемой является технологическая линия по производству керамической черепицы из природной глины. Она включает бункер песка, бегуны и глиномялку предварительной обработки глины, хранилище для вылеживания глины на срок до 20 сут, ящичный дозатор-подаватель, конвейер, камневыделительные вальцы и бегуны мокрого помола, ленточный вакуумпресс, автомат резки на отдельные черепицы, туннельную сушилку, туннельную печь для обжига, склад готовой продукции [2]

Недостатками технологической линии являются длительное, 20-дневное, и недостаточное разрушение природной структуры основного компонента глины, в связи с чем не достигается необходимое усреднение ее керамических свойств, что в свою очередь является основной причиной появления дефектов черепицы на различных стадиях производства, приводит к необходимости регулирования технологических параметров, особенно на стадии сушки и обжига, под колеблющиеся свойства формовочной смеси, использование сухого способа подготовки твердых добавок, состоящего в основном из дробления и рассева, что приводит к запыленности окружающей среды, повышенному шуму, потерям за счет пылеуноса и повышенной энергоемкости, продолжительность используемых тепловых процессов сушки и обжига черепицы (48.72 ч), энергоемкость и неэкономичность, громоздкость технологии, требование больших производственных площадей, затруднение эффективного применения средств контроля и автоматизации, что ограничивает возможности повышения качества черепицы.

Целью изобретения является создание упрощенной, более эффективной, экономичной технологической линии и экологически чистого производства керамической черепицы и повышение ее физико-механических свойств.

Цель достигается за счет того, что основу технологической линии составляют установка для приготовления высококонцен- трированной вяжущей суспензии (ВКВС) в виде гомогенизатора-активатора, имеющего подающий шнек и конусный измельчитель с веретенообразными мелюще-исти- рающими элементами в рабочей зоне, стабилизатор суспензии, гомогенизатор-смеситель формовочной смеси, имеющий подающий шнек и конусный измельчитель, используемый в качестве помольно-перемешивающего агрегата, установка тепловой обработки изделий в микроволновом поле токов сверхвысокой частоты (СВЧ), выполненная в виде тоннельной печи с совмещенным режимом сушки и обжига.

Основу технологии составляет совмещение в одном рабочем цикле всего процесса подготовки формовочной смеси, т.е. повышение ее пластических свойств, однородности состава, равномерного распределения в ней влаги, разрушение ее природной структуры, смешение глины с твердыми и жидкими добавками, выполняемом в одном агрегате конусном гомогенизаторе смесителе [3]

Для приготовления твердых и жидких добавок с вяжущими свойствами используется установка для приготовления ВКВС. ВКВС добавляется в глину в количестве 10 50% от массы глины. Основой установки является гомогенизатор-активатор, имеющий подающий шнек и конусный измельчитель с веретенообразными мелюще- истирающими элементами в рабочей зоне, а также использование щелочной воды с рН 10,5 11,5 в качестве разжижающей добавки. Способ получения ВКВС заключается в тонком измельчении высококремнеземистых материалов (например, кварцевого песка, содержащего SiO₂ 96%) с использованием щелочной воды в качестве разжижающей добавки в гомогенизаторе-активаторе непрерывно-поточного действия с веретенообразными мелюще-истирающими элементами в рабочей зоне и последующей стабилизацией ВКВС в стабилизаторе барабанного типа.

На чертеже приведена технологическая линия для изготовления черепицы.

Технологическая линия включает склад-бункер 1 глины, бункер 2 кварцевого песка, емкость 3 для щелочной воды, дозаторы глины 4 и песка 5, подаваемых в конусный гомогенизатор-смеситель 11, дозаторы песка 6 и воды 7, используемых для приготовления ВКВС, гомогенизатор-активатор 8, имеющий подающий шнек и конусный измельчитель с веретенообразными мелюще- истирающими элементами в рабочей зоне, стабилизатор 9 ВКВС, дозатор 10 ВКВС, конусный гомогенизатор-смеситель 11, имеющий подающий шнек и конусный измельчитель, шнековый пресс 12, автомат 13 резки черепичной ленты, установку 14 тепловой обработки черепицы в микроволновом поле токов СВЧ, выполненную в виде тоннельной печи с совмещенным режимом сушки и обжига, охладитель 15, автомат-пакетировщик 16 и склад 17 готовой продукции.

Дозатор 4 глины серийно выпускаемый ящичный подаватель, дозаторы 5 и 6 песка применены серийно выпускаемые с принципом объемного дозирования и автоматическим управлением. Гомогенизатор-активатор 8 специально изготовлен. Стабилизатор 9 представляет собой барабан, изготовленный из листовой стали толщиной 8.16 мм, который имеет загрузочное и разгрузочное устройства с дозатором 10 ВКВС, вращается на роликовых опорах с фрикционным приводом через редуктор. Дозатор 10 ВКВС серийно выпускаемый. Гомогенизатор-смеситель 11 выполнен на основе установки для приготовления керамических масс [3] обеспечивает приготовление керамической формовочной смеси. Шнековый пресс 12 серийно выпускаемый. Автомат 13 резки серийно-выпускаемый, режет керамическую ленту на отдельные черепицы. Установка 14 термообработки черепицы в микроволновом поле токов СВЧ выполнена в виде тоннельной печи индивидуально изготавливаемая на основе серийно выпускаемых источников микроволновой энергии, работает по непрерывному поточному циклу в совмещенном режиме "сушка-обжиг". Охладитель 15 серийно выпускаемый, специальным образом доработанный под установку СВЧ. Автомат-пакетировщик 16 серийно выпускаемый, укладывает готовую черепицу в транспортный пакет для отправки на склад 17 готовой продукции.

Технологическая линия работает следующим образом.

Песок из бункера 2 через объемный дозатор 6 поступает в гомогенизатор-активатор 8. Туда же из емкости 3 через дозатор 7 подается щелочная вода. В гомогенизаторе-активаторе происходит приготовление ВКВС, которая непрерывно подается в стабилизатор 9.

Глина со склада-бункера 1 через ящичный дозатор 4 и песок из бункера 2 через дозатор 5 подаются в конусный гомогенизатор-смеситель 11, в который также через дозатор 10 из стабилизатора 9 подается ВКВС. В конусном гомогенизаторе-смесителе 11 происходит приготовление формовочной керамической массы, которая непрерывно подается в ленточный шнековый пресс 12.

Выдавливаемая прессом 12 керамическая лента разрезается на отдельные черепицы автоматом-резчиком 13, которые поступают на приемный ленточный транспортер тепловой установки 14 термической обработки в микроволновом поле токов СВЧ, переходящий в рольганг высокотемпературной зоны, движущийся синхронно приемному транспортеру, где происходит их окончательная сушка и обжиг. При выходе из установки тепловой обработки черепицы подаются в охладитель 15, после которого автоматом-пакетировщиком 16 пакетируются и отправляются на склад 17 готовой продукции.

Предложенная технологическая линия изготовления керамической черепицы позволяет получать изделия с высокими физико-механическими свойствами из любых глин. Это достигается при помощи применения ВКВС.

Использование конусного гомогенизатора-активатора непрерывно-поточного действия в технологической линии по производству керамической черепицы позволяет значительно упростить известный процесс изготовления ВКВС, основанный на тонком помоле в шаровых мельницах, обеспечивая тем самым экономичность, технологичность и экологическую чистоту. Применение ВКВС в формовочной керамической смеси обеспечивает значительное повышение прочностных показателей конечной продукции, возможность использования глины с невысокими керамическими свойствами, применение различных недефицитных добавок к глине, таких как песок, отходы производств и др. Это позволяет резко интенсифицировать технологические циклы на различных стадиях и, в конечном итоге, значительно сократить время всего процесса производства.

Предлагаемая технологическая линия по производству керамической черепицы не требует больших производственных площадей и может располагаться в помещениях легкосборной конструкции, так как состоит из небольшого количества оборудования, а тоннельная установка тепловой обработки изделий в микроволновом поле токов СВЧ имеет совмещенный режим сушки и обжига и габариты, в десятки раз меньшие, чем традиционные топливосжигающие агрегаты.

Применение ВКВС в качестве модифицирующей добавки позволяет получать черепицу с высокой плотностью, низкой усадкой, высокой прочностью на сжатие и изгиб. Применение ВКВС для модификации формовочной смеси позволяет сократить время сушки и обжига в 10.15 раз по сравнению с традиционным способом. Применение ВКВС позволяет в широких пределах корректировать свойства самих керамических масс и готовой черепицы.

Применение гомогенизатора-смесителя для приготовления формовочной массы, которое осуществляется в замкнутой среде с влажностным режимом, исключает пылевыделение и антисанитарию. Процесс гомогенизаторной обработки формовочной смеси не приводит к переизмельчению твердых компонентов, исключает стадию вылеживания смеси перед формованием.

Использование для тепловой обработки изделий установки СВЧ сокращает цикл теплового режима обработки изделий в 10 раз, повышает качество готовой черепицы, позволяет получить экономичное и чистое производство.