Способ изготовления кирпича
Реферат
Сущность изобретения: осуществляют подготовку глиняной массы с многоступенчатым ее увлажнением паром или водой, подогретой до температуры формовки, причем последняя ступень увлажнения осуществляется перед подачей в прессующий агрегат, затем прессуют брус и режут его на заготовки и непосредственно после резки определяют количество влаги в одном кирпиче-сырце gвл, а по полученному значению корректируют расход пара или воды в единицу времени на последней ступени увлажнения в соответствии с разностью где G - расход пара на последний ступени увлажнения, кг/мин; W - расход воды на последней ступени увлажнения, кг/мин; gвл - количество (масса) влаги в одном кирпиче, кг; gсг - масса сухой глины в одном кирпиче, кг; t1 - температура глиняного бруса, oС; t2 - температура исходной глины, oС; 0,22 - теплоемкость глины, ккал/кг oС; 640 - энтальпия пара, ккал/кг oС; 1,0 - теплоемкость воды, ккал/кг oС; К1 - 0,97 - 1,0 коэффициент, учитывающий вакуумирование глины (при работе на вакуумном прессе К1 = 0,97; К2 - коэффициент, учитывающий абсолютную влажность глины изменяется в пределах 0,19 - 0,32; n - производительность пресса, шт.кирпича/мин.
Изобретение относится к обработке глины, в частности к формированию изделий из нее с помощью прессов, и может быть широко использовано при изготовлении глиняного кирпича.
Известен способ изготовления кирпича, включающий подготовку глиняной массы с многоступенчатым ее увлажнением, прессование кирпича посредством выдавливания глиняного бруса через профилированный мундштук пресса, резку, сушку, обжиг и контроль готовой продукции [1]. Последнее увлажнение глиняной массы осуществляют перед прессованием кирпича-сырца водой. Известен способ изготовления кирпича, включающий подготовку глиняной массы с многоступечатым ее увлажнением, при этом последний раз доувлажнение осуществляется паром перед подачей глиняной массы на винтовой вал ленточного пресса СМК-21. Кирпич прессуют посредством выдавливания глиняного бруса через профилированный мундштук пресса [2]. Общим недостатком известных способов является переменная влажность глиняной массы, поступающей в пресс. Если вслед за глиняной массой нормальной или пониженной формовочной влажности поступает масса с повышенной влажностью, то происходит так называемая "запрессовка" пресса. В этом случае заполненное плотной массой пространство в прессовой головке в мундштуке не проталкивается поступающей массой с более жидкой консистенцией и она переполняет приемную коробку пресса. Пресс приходится останавливать и очищать от уплотнившейся глины [2]. Этот недостаток очень часто проявляется на практике. Чтобы избежать его, необходимо подавать глиняную массу с формовочной влажностью и стабильным составом и довольно точно придерживаться установленных величин. При загрузке глины в приемную коробку пресса берется проба глины на влажность, по величине которой судят о необходимости доувлажнения глины, а затем вручную или автоматически регулируют подачу влаги в смеситель, уменьшая или увеличивая ее в зависимости от разности между влажностью, подготовленной к прессованию глины и установленной формовочной. Однако в силу того, что контроль за влажностью не является беспрерывным, сигнал о том, что глина переувлажнена, поступает опять-таки из пресса в результате его "запрессовки". Кроме того, часть глиняного бруса, выходящая при этом из прессовой головки в мундштуке, тоже получает переменную влажность по сечению, что приводит к конечном счете, к увеличению брака в результате растрескивания кирпичей при сушке. Задача изобретения - повышение качества готовой продукции и производительности способа. Производительность может быть обеспечена за счет бесперебойной работы пресса. Задача решается посредством способа изготовления кирпича, включающего подготовку глиняной массы с многоступенчатым ее увлажнением паром или водой, подогретой до температуры формовки, причем, последняя ступень увлажнения осуществляется перед подачей в прессующий агрегат, прессование в резку. Способ отличается от известного тем, что непосредственно после резки определяют количество влаги в одном кирпиче-сырце gвл. Например, посредством взвешивания кирпича и в соответствии с полученным значением корректируют расход пара или воды в единицу времени на последней ступени увлажнения в соответствии с разностью , W = K1nK2gсг-K1ngвл= K1n(K2gсг-gвл), , где G - расход пара на последней ступени увлажнения, кг/мин; W -расход воды на последней ступени увлажнения, кг/мин; gвл - количество (масса) влаги в одном кирпиче, кг; gсг - масса сухой глины в одном кирпиче, кг; t1 - температура глиняного бруса, oC; t2 - температура исходной глины, oC; 0,22 - теплоемкость глины, ккал/кг, oC; 640 - энтальпия пара, ккал/кг; 1,0 - теплоемкость воды, ккал/кг oC; K1 = 0,97 - 1,0 коэффициент, учитывающий вакуумирование глины (при работе на вакуумном прессе K1 = 0,97); K2 - коэффициент, учитывающий абсолютную влажность глины, изменяется в пределах 0,19 - 0,32; n - производительность пресса, шт. кирпича/мин. С помощью простейших приемов, таких как установка на конвейере, на который поступают кирпичи после резки, тензотермического датчика, становится возможным определение массы реального, а не отвлеченного кирпича-сырца, а отсюда и реальной, причем текущей, влажности, по которой можно судить об истинной влажности глиняной массы, поступающей на прессование, во все объеме и в любой момент времени. Путем сравнения количества влаги (пара или воды), необходимого для достижения эталонной формовочной жидкости с реальным количеством, становится возможным определение с высокой точность количества влаги, необходимого для доувлажнения (разувлажнения) глиняной массы. Отслеживание этого количества во времени исключает "запрессовку" пресса и обеспечивает его бесперебойную работу. Возможность контроля за влажностью глиняной массы, поступающей в пресс, во всем ее объеме обеспечивает высокое качество глиняного бруса за счет точного соблюдения его заданной влажности и тем самым, высокое качество готовой продукции. Способ осуществляется следующим образом. В качестве исходного сырья использовали карьерную глину ледникового происхождения умеренной пластичности. Формовочную влажность рабочей массы установили следующим образом,%: относительная влажность 20; абсолютная влажность 25; абсолютная влажность карьерной глины в связи с сухим жарким летом 16. В процессе подготовки глины осуществляли ее многоступенчатое увлажнение. В первый раз при обработке глины на смесителе, затем на бегунах мокрого помола. После этих операций замерили влажность, которая составила 18 - относительной и 20 - абсолютной, т. е. близкую к формовочной. Однако при вылеживании в течение 2 - 3 сут предварительно обработанной массы в связи с погодными условиями ее абсолютная влажность понизилась до 17%. Для доведения влажности глины до установленной формовочной 25%,при прессовании кирпича на ленточном прессе (без использования вакуума) применили увлажнение глины водой, подогретой до температуры формовки 50oC. Количеством необходимой воды установили, исходя из разности между установленной формовочной влажностью и влажностью глины, поступающей на прессование после вылеживания W1 = n gсг K1 = 67 3,6 0,08 = 19,3 кг/мин, где n = 4000 шт/ч. = 67 шт/мин - производительность пресса; gсг = 3,6 кг - масса сухой глины в одном кирпиче; K1 = 0,08 - коэффициент, характеризующий разность между абсолютной формовочной влажностью и абсолютной влажностью глины, поступившей на прессование после некоторого вылеживания (25% - 17% = 8%). Таким образом, расход подогретой воды установили в 19,3 кг/мин. После прессования и резки бруса осуществляли непрерывный поштучный контроль массы кирпича-сырца с помощью простейшей схемы, включающей тензометрический датчик, усилитель и простейшее вычислительное устройство. С помощью вычислительного устройства определяют количество влаги в одном кирпиче-сырце посредством определения разности между массами абсолютно сухого кирпича и кирпича-сырца. В течение 30 - 40 мин работы пресса масса одного кирпича-сырца составляла 4,5 кг, что соответственно установленной абсолютной формовочной влажности 25%. Однако по истечении указанного времени масса кирпича-сырца увеличилась до 4,6 кг, что свидетельствует об увеличении в нем количества влаги. Объясняется это тем, что глина при вылеживании была насыпана горой и верхние ее слои подсохли в большей степени, чем нижележащие. Дальнейшее поступление такой глины в приемную коробку пресса может вызвать его "запрессовку". С учетом изменившейся массы определяют количество влаги в одном кирпиче-сырце gвл = 4,6 - 3,6 = 1 кг. Далее определяют W = 1670,253,6-1671 = 60,3-67 = -6,7 кг/мин. Эта цифра и знак указывают на величину, на которую необходимо уменьшить расход воды для увлажнения глиняной массы, поступающей в пресс для обеспечения формовочной влажности и как следствие, бесперебойной работы пресса. Используя те же исходные данные, приведем расчет количества влаги, необходимого для обеспечения формовочной влажности, при использовании в качестве увлажнителя пара. Дополнительные данные следующие: t1 - температура формовки или бруса = 50oC; t2 - температура исходной глины; (t - t2 с учетом летнего времени принимаем - =20oC; . По истечении времени абсолютная влажность кирпича-сырца увеличилась по сравнению с заданной формовочной, о чем свидетельствует увеличение его массы. Для корректировки расхода пара определяют разность . Расчет показывает, что для обеспечения требуемой формовочной влажности необходимо уменьшить количество пара на нагрев и доувлажнение глиняной массы на величину 3,39 кг/мин. Данный способ позволяет с высокой точностью отслеживать непрерывно во времени установленную величину формовочной влажности. Такой недостаток, как "запрессовка пресса" по причине колебаний влажности устраняется полностью, а производительность процесса увеличивается более чем в 2 раза. Кроме того, способ в силу простоты реализации может найти широкое применение на практике. Источники информации, принятые во внимание: 1. Технология Уфимского комбината строительных материалов. 2. Кашкаев И.С., Шейман Е.Ш. Производство глиняного кирпича. М.: Высшая школа, 1978, с. 247.Формула изобретения
Способ изготовления кирпича, включающий подготовку глиняной массы с многоступенчатым ее увлажнением паром или водой, подогретой до температуры формовки, причем последняя ступень увлажнения осуществляется перед подачей в прессующий агрегат, прессование и резку, отличающийся тем, что непосредственно после резки определяют количество влаги в одном кирпиче-сырце gвл и в соответствии с полученным значением корректируют расход пара или воды в единицу времени на последней ступени увлажнения в соответствии с разностью где G - расход пара на последней ступени увлажнения, кг/мин; W - расход воды на последней ступени увлажнения, кг/мин; gвл - количество (масса) влаги в одном кирпиче, кг; gс.г - масса сухой глины в одном кирпиче, кг; t1 - температура глиняного бруса, oС; t2 - температура исходной глины, oС; 0,22 - теплоемкость глины, ккал/кг, oС; 640 - энтальпия пара, ккал/кг; 1,0 - теплоемкость воды, ккал/кг, oС; K1 - 0,97 - 1,0 - коэффициент, учитывающий вакуумирование глины (при работе на вакуумном прессе K1 = 0,97); K2 - коэффициент, учитывающий абсолютную влажность глины, изменяется в пределах 0,19 - 0,32; n - производительность пресса, шт.кирпича/мин.