Технология производства керамзита
Как известно, слово “керамзит” имеет греческое происхождение и означает “обожженная глина”. Технология производства материала заключается в подготовке глины и последующем тепловом ударе, в результате которого она приобретает вид вспученных гранул, ее внешняя оболочка оплавляется и таким образом герметизируется. Так можно описать процесс вкратце, но давайте рассмотрим его поподробнее.
Керамзит изготавливают из осадочных глинистых и метаморфических камнеподобных пород (глинистые сланцы, аргиллит и т.п.). Они неоднородны, в их составе есть включения кварца, полевого шпата, гидрослюды, железистых и органических примесей. Из всего многообразия сырья лучше всего использовать глины, содержание кварца в которых не превышает 30%.
Для того, чтобы узнать, насколько определенный материал подходит для изготовления качественного керамзита, проводят специализированные исследования - проверяют легкоплавкость, возможность и уровень вспучивания во время обжига, а также его интервал.
Для увеличения коэффициента вспучивания в состав добавляют разнообразные натуральные и искусственные компоненты - мазут, соляровое масло, алунит, перлит и др.
В процессе переработки материалов из сырца получают гранулы. Их сушат, обжигают в печи и охлаждают. Гранулы имеют различный размер и состав, поэтому их сортируют, а при необходимости дробят для получения более мелких фракций. После этапа сортировки керамзит можно складировать, фасовать и отправлять на место использования.
Керамзитовые гранулы получают четырьмя способами: сухим, мокрым, пластическим и порошково-пластическим. Выбор напрямую зависит от качества исходного сырья.
Сухой способ применяют для камнеподобных составов, однородных пород, в которых нет вредных компонентов. Сырье подвергают дроблению и помещают в печь с вращающимся барабаном.
Мокрый способ (иначе - шликерный) заключается в том, что глину укладывают в специальные емкости и разводят водой. Полученную массу называют шликером. Его подают сначала в шламбассейн и далее в печь. В барабане печи материал дробится на гранулы, сушка происходит посредством выделяемого газа. Данный способ более затратный, поэтому его применяют в том случае, когда исходное сырье чрезмерно влажное.
Наиболее распространен пластический способ. Рыхлое сырье увлажняют и перерабатывают в вальцах. Далее из полученной массы изготавливают гранулы и запекают их в печи. Пластика позволяет создавать материал с самыми лучшими эксплуатационными свойствами, его структура гомогенизируется и имеет довольно высокий коэффициент вспучивания.
В случае использования порошково-пластического способа сухое сырье в виде порошка разводят водой. Из полученного состава формируют гранулы, запекают и сушат. Этот способ предполагает дополнительные затраты, т.к. глинистые породы нужно предварительно измельчить, а готовый материал высушить.
Финальным этапом производства керамзита является охлаждение гранул. Оно начинается еще в печах, т.к. в барабан поступает воздух извне, а далее материал перемещают в аэрожелоба, барабанные холодильники и другие установки.
Прочность керамзита также во многом зависит от скорости охлаждения. Необходимо строго придерживаться технологии, ведь если процесс будет слишком быстрым, гранулы потрескаются, а если наоборот, медленным - керамзит размягчится.
В идеале охлаждение должно происходить по следующей схеме: непосредственно после вспучивания гранул их нужно охладить до 800-900 градусов Цельсия, а далее в течение 20 минут постепенно понижать температуру до 600-700. После этого охлаждать материал можно в любом темпе. В таком случае нет высокого термического напряжения. Это приводит к тому, что в керамзите формируются кристаллические минералы, увеличивающие его прочность.
