Profilpipe.ru

Профиль Пипл
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Энергосбережение при производстве силикатного кирпича

Экономичность

Газобетон стал наиболее популярным материалом в Украине. Сейчас его доля среди стеновых материалов растет и составляет более 50%. Он потеснил кирпич и другие традиционные стеновые материалы. На сегодняшний день газобетон практически единственный, из доступных, стеновой материал из которого можно возводить однослойные несущие стены без дополнительного утепления во всех регионах Украины. Кроме этого один квадратный метр готовой стены из газобетона дешевле любой другой конструкции стены.

Для конкретизации требований закона об энергосбережении был введен ДБН «Теплова ізоляція будівель» с поправками, в соответствии с которыми нормативное термическое сопротивление стеновых конструкций увеличивается до 2,8–3,3 кв. м К/Вт. При использовании в прошлом наиболее распространенных стеновых материалов (кирпич керамический и силикатный, керамзитобетон, известняк ракушечник) эту проблему решить невозможно. При традиционно принятой толщине стены 0,52–0,62 м, термическое сопротивление составляет лишь 0,84– 1,23 м 2 К/Вт, что предопределяет значительную величину теплового потока (теплопотерь) через ограждающую конструкцию. Неэффективно также увеличение толщины стены. Для того, чтобы обеспечить нормативное термическое сопротивление, она должна составлять 1,2–2,5 метра при массе 1м 2 кладки 1150–4500 кг. Это не приемлемо как по техническим, так и по экономическим критериям. Значительная масса 1 кв. м кладки является препятствием при многоэтажном строительстве, так как увеличивается нагрузка на перекрытия, фундаменты и основания. Это ведет к увеличению расхода арматуры и бетона и, как следствие, себестоимости здания. Применение многослойной стеновой конструкции, в которой механическую нагрузку воспринимает стена (кирпич, бетонные блоки, камни известняка), а необходимое термическое сопротивление обеспечивают теплоизоляционные материалы (пенополистирольные, минераловатные и другие) не очень эффективно. Недостатком таких решений является сложность конструкции, низкая производительность труда и повышенная стоимость.

Еще одним из немаловажных факторов является долговечность системы утепления и стеновой конструкции. Например, часто используемая система «скрепленной теплоизоляции» (ССТ) имеет в Германии гарантийный срок эксплуатации 30 лет, а при низком качестве работ, присущем нашему строительству, он еще сократится. Это означает, что за период эксплуатации здания (100–150 лет) будет произведено несколько капитальных ремонтов стеновой конструкции, что приведет к увеличению эксплуатационных и энергетических затрат, поскольку для производства новых материалов, применяемых при капитальных ремонтах, также будут затрачены энергоресурсы. Следовательно, такое энергосбережение обернется дополнительными энергозатратами. Блоки из автоклавного газобетона маркой по средней плотности D400 при толщине 0,375–0,5 м без дополнительного утепления обеспечивают термическое сопротивление 3,1–4,0 м 2 •К/Вт, удовлетворяющее нормативные требования любого региона Украины. Соответственно, 1 м 2 готовой стены из автоклавных газобетонных блоков различной толщины (b), включая кладочные и отделочные работы, дешевле любой другой конструкции стены (см. табл.). Такие стены используют с различными системами отделки: облицовка кирпичом и керамической плиткой, навесной вентилируемый фасад и другие. Оптимальным технико-экономическим решением является применение однослойной стеновой конструкции из автоклавного газобетона, оштукатуренной фасадной полимерцементной штукатуркой. Технология возведения проста, с высокой производительностью и малыми затратами. Для обеспечения высокой долговечности такой стеновой конструкции очень важен правильный выбор штукатурного раствора. Составы таких растворов должны быть запроектированы исходя из совместности «работы» штукатурки с газобетонной кладкой.

Возможности применения автоклавного газобетона D400 в однослойных стенах без утепления при изменении нормативов в ДБН В.2.6-31:2006 «Теплова ізоляція будівель»:

Требуемая толщина для однослойной стены в
температурной зоне, мм

Энергосбережение при производстве силикатного кирпича

В энергетике существуют две важнейшие проблемы, решению которых уделяется большое внимание во всем мире: экономия топливно-энергетических ресурсов и охрана окружающей среды. Доля природного газа в мировом топливно-энергетическом балансе неуклонно повышается и по расчетам специалистов к 2030 г. увеличится втрое. Наша страна обладает большими запасами топлива, но и они не бесконечны, поэтому необходимо стремиться к снижению топливных затрат за счет проведения на промышленных предприятиях, потребляющих 35 % всего добываемого газа, эффективных энергосберегающих мероприятий.

Промышленность строительных материалов является одним из крупнейших потребителей природного газа. Предприятия этой отрасли имеют весьма разнообразную структуру потребления энергии ввиду разнообразия выпускаемых изделий и материалов.

Анализ себестоимости извести показывает, что основные затраты (≈70 %) приходятся на сырье и топливо, 15–20 % составляют амортизационные отчисления и затраты на ремонт оборудования, все остальные расходы не превышают 10–15 % себестоимости [1]. Отсюда видно, что для снижения себестоимости необходимо сокращать расходы сырья и топлива, уменьшать капитальные вложения при строительстве новых печей. Говоря об экономии сырья, прежде всего, необходимо иметь в виду наиболее полное использование добытого полезного ископаемого, т.к. известь применяется не только в строительной, но и во многих других отраслях промышленности. Например, 75 % всей извести, потребляемой химической промышленностью, используется для производства соды. Хорошее качество углекислого газа, образующегося при обжиге извести, т.е. высокое содержание его в газах, отходящих из печи, имеет для содового производства даже большее значение, чем качество жженой извести.

Читать еще:  Водоотталкивающий раствор для кирпича

Чтобы достичь практических результатов, необходимо хорошо знать теорию процессов и накопленный практический опыт повышения эффективности использования топлива. В основе рационального теплового процесса должен лежать только рациональный технологический процесс.

При обжиге известняка требуется соблюдение ряда условий: высокое содержание СО2 в отходящих газах; чистота, цвет и другие качества жженой извести, при одновременном соблюдении высоких технико-экономических показателей. При производстве извести практически на всех стадиях можно уменьшить расход топлива.

Существуют несколько направлений по энергосбережению при производстве извести во вращающихся печах:

1. Экономия топлива за счет уменьшения всех видов тепловых потерь при эксплуатации вращающихся печей. Например, поддержание оптимального режима сжигания топлива с коэффициентом избытка воздуха, близким к единице. Правильная дозировка воздуха и топлива при обжиге извести имеет большое значение. С увеличением избытка воздуха резко уменьшается температура зоны обжига, а при большом избытке воздуха – может настолько снизиться, что процесс разложения СаСО3 вообще прекратится, и возрастут потери тепла в отходящих газах. Поэтому ни в коем случае не следует подавать в печь больше воздуха, чем это необходимо для обеспечения нормального горения топлива. Недостаток же воздуха приводит к неполноте сгорания, т.е. повышению содержания СО в газе, что в свою очередь обусловливает значительное увеличение расхода топлива.

Обжиг известняка во вращающихся печах с применением в качестве топлива смеси коксовой пыли и природного газа, в результате чего утилизируются отходы коксового производства, экономится природный газ и повышается качество обожженной извести.

3. Экономия топлива за счет полноты использования всех «побочных продуктов» производства извести (углекислого газа, выделяющегося не только при горении топлива, но и при обжиге известняка; тепла дымовых газов и горячего воздуха, выходящего из холодильника извести). В настоящее время жидкую углекислоту, или «сухой» лед, получают из продуктов сгорания, отводимых, как правило, от котельных установок. Содержание углекислого газа в уходящих газах котлов составляет 5-6 %. При использовании продуктов сгорания, отводимых от известеобжигательных печей, где содержание углекислого газа составляет 20-25 %, можно получить крупный экономический эффект.

4. Применение контактного экономайзера за известеобжигательной печью позволит получить еще большие преимущества:

– свести до минимума запыленность уходящих газов за печью;

– получить горячую воду, содержащую растворенный СО2, на замес силикатного кирпича, что даст увеличение прочности кирпича на 2-3 %;

– получить охлажденные, очищенные продукты сгорания с содержанием до 25 % СО2, что в несколько раз повысит производительность аналогичной углекислотной установки, работающей на продуктах сгорания, отводимых от котлов.

Для предотвращения быстрого забивания контактной камеры экономайзера можно предусмотреть установку перед ним гидроциклона.

5. Увеличение КПД печи – один из путей экономии топлива и повышение содержание СО2 в отходящих газах. Значительного повышения содержания СО2 в отходящих газах можно достигать уменьшением количества азота, поступающего в печь с воздухом. Уменьшение количества воздуха, необходимого для процесса горения, невозможно. Поэтому единственным мероприятием, обеспечивающим уменьшение количества азота, поступающего в печь, является подача в нее воздуха, обогащенного кислородом. Содержание кислорода в этом обогащенном воздухе доходит до 42 %, при этом содержание СО2 в газах, отходящих из печи, доходит до 60 %.

6. Для обеспечения непрерывности процесса разложения необходимо в течение всего периода обжига поддерживать температуру, требуемую для начала разложения, т.к. в противном случае процесс разложения прекратится. В самом деле, при нагреве известняка до температуры разложения углекислого кальция постепенно будет образовываться некоторое количество СаО и СО2. Процесс разложения СаСО3 сопровождается расходом некоторого количества тепла, и если извне не будет подводиться тепло в количестве, необходимом для покрытия расхода, связанного с разложением СаСО3, то температура куска известняка понизится, и реакция разложения прекратится, т.е. прекратится и процесс обжига известняка.

Объем выделяющегося при разложении известняка СО2 во много раз больше объема углекислого кальция. По теоретическим расчетам 1 кг известняка выделяет такое количество СО2, объем которого при 900°С и атмосферном давлении составляет 962 л, а при температуре 1200 °С – 1200 л [2].

Таким образом, нужно стремиться к поддержанию температур, необходимых для процесса разложения. Температура обжига является основным фактором, определяющим производительность известково-обжигательной печи.

Если на сжигание топлива подавать подогретый воздух, то физическая теплота его вносится в процесс горения и в результате уменьшается расход топлива. Следует обратить внимание также на то, что каждая единица теплоты, вносимая с подогретым воздухом, идущим на сжигание топлива, более ценна, чем полученная от горения топлива, поскольку только часть последней используется в рабочем пространстве агрегата, а другая часть (нередко бóльшая) уходит с отходящими газами. Скорость горения газовоздушных смесей растет с повышением их температуры; пределы воспламенения также расширяются, что улучшает процесс выгорания горючих составляющих и уменьшает необходимые расходы воздуха. Даже при сжигании такого высококалорийного газа, как природный, для создания интенсивного нагрева необходимо подавать нагретый до 300-400оС воздух; подогрев газа большей частью нецелесообразен ввиду его меньшего объема по сравнению с объемом воздуха.

Читать еще:  Рифей для производство кирпича

7. Наличие влаги в пределах, в каких она обычно бывает в известняке, практически не влияет на процесс обжига, но присутствуя в больших количествах, она вызывает увеличение расхода топлива и снижает концентрацию СО2 в отходящих газах, что очень важно для ряда отраслей промышленности, использующих СО2. Установлено, что каждый процент влаги снижает концентрацию СО2 в отходящих газах на 0,24 %. В зимнее время влияние влажности сырья становится еще более неблагоприятным, так что может возникнуть необходимость сушки мела с использованием при этом тепла отходящих печных газов.

Изменение состава отходящих газов в зависимости от содержания влаги в известняке

Проанализировав данные диаграммы, видим, что с увеличением влажности известняка содержание СО2, необходимого для других производств (например, содового производства) падает, а содержание СО, N2 и О2 увеличивается, что неблагоприятно сказывается на окружающую среду. Следовательно, необходимо стремиться к уменьшению содержания влаги в известняке.

Из ранее изложенного можно сделать вывод, что существует большое количество способов по снижению энерго- и топливозатрат при производстве извести, имеющих свои сильные и слабые стороны. Однако, наибольший экономический эффект даст способ, основанный на комплексном (ступенчатом) использовании теплоты продуктов сгорания и полном использовании всех «побочных продуктов» производства извести.

3. Способы энергосбережения при производстве керамического кирпича

Рост цен на энергоносители, подавляющую часть которых Беларусь импортирует, делает проблему их экономного расходования задачей государственной важности, связанной с безопасностью страны. С учетом их прогрессирующего роста перед хозяйствующими субъектами поставлена задача снижения энергоемкости внутреннего валового продукта в 2010 г. на 30 %.

На долю строительных организаций в структуре прямых обобщенных затрат приходится 67,6 тыс. т у.т., или 3,9 % от общего потребления энергоресурсов. Основную их часть в системе Министерства архитектуры и строительства потребляют предприятия промышленности строительных материалов (» 90 %).

В общем объеме потребляемого топлива в строительном комплексе расходы на производство цемента составляют 37,6 %, извести – 10,7, стекла – 9,4, плитки керамической – 4,6, кирпича керамического – 4,6 %. Таким образом, выпуск этих пяти видов стройматериалов отвлекает на себя 66,9 % всех энергоресурсов, в то время как на изготовление силикатного кирпича и ячеистого бетона вместе взятых расходуется только 3,4 % от всего энергопотребления отрасли.

Анализ энергопотребления в производстве керамического кирпича показывает, что снижение затрат топлива на его выпуск возможно по нескольким направлениям.

3.1. Организация массового производства поризованной пустотелой керамики.

Принципиальное отличие поризованнойкерамики от обычной – в структуре материала, обеспечивающей высокое термическое сопротивление. Пустотелый керамический камень создать не так просто. Согласно технологии в кирпичное «тесто»вводят порообразующиевыгорающиедобавки. Для этих целей вполне подходятотходы – полистирол, древесные опилки,переработанные особым способом макулатура, торф. При обжиге они сгорают, вмассе образуется множество крохотныхзакрытых пор. Таким образом, процессполучения инновационного кирпича позволяет решить еще и проблему утилизации отходов,использования вторсырья.

Сама технология изготовления поризованного кирпича значительно экономичнее. Так, на производство 1 куб. мкерамических пустотелых поризованныхблоков топлива расходуется на 30–35 %меньше, чем для производства газосиликатных блоков, также на один блок требуется на 25% меньше газа и энергии, чем на обычный кирпич.

Программа освоения и развития выпуска поризованныхстроительных материалов. По расчетам, их производство позволит снизить расход ТЭР на единицу продукции и тем самым уменьшить потребление природного газа, повысить конкурентоспособность керамических материалов в строительстве и увеличить их потребление с ростом рентабельности производства.

Купные заводы по производству поризованной пустотелой керамики в РБ это:

ОАО «Минский завод строительных материалов»

ОАО «Радошковичский керамический завод»

Преимущества поризованной керамики – в долговечности, низкой теплопроводности, высокой звукоизоляции, способности создавать в помещении благоприятный микроклимат, оптимальные влаго- и воздухообмен, что позволяет стенам “дышать”. Красноречивым их подтверждением является тот факт, что на Западе 80% домов строятся именно из поризованных керамических блоков, которые на 30% легче обычного пустотелого кирпича. Это обеспечивается технологическими пустотами и пористой структурой “тела изделий”.

Благодаря их меньшей плотности можно выпускать различные типоразмеры, в том числе крупноразмерные (510х250х219 мм), превосходящие обычный объем кирпича в 15 раз. А это при строительстве зданий и сооружений увеличивает темп кладки в 2,5–3 раза и сокращает расход раствора в 3–5 раз (что не маловажно т.к. цемент является одним из наиболее энергоемких материалов в производсве).

При использовании крупноформатных блоков значительно сокращается количество “мостиков холода” (примерно в 12 раз).

Повышение пустотности керамических изделий — это снижает материалоемкость и, соответственно, затраты топлива на обжиг.

Реконструкция туннельных печей.

Для обжига керамических изделий производственного и бытового назначения широко применяют туннельные печи, обладающие большими потенциальными возможностями для повышения их энергетической, технологической и экономической эффективности за счет совершенствования конструкции и режимов работы данных высокотемпературных установок.

Читать еще:  Поверхность кирпича керамического виды

Совершенствование конструкций туннельных печей с целью увеличения обжигаемой физической массы изделий (увеличение теплоемкости), совершенствование горелок для развития длины факела, а также полноты сжигания жидкого топлива, улучшение теплоизоляции пода – все это приводит к определенным успехам.

В конструктивном отношении современные туннельные печи обладают некоторыми особенностями. Конструкция свода плоская, что упрощает постройку печи, позволяет расширить печной канал и обеспечить работу автомата – укладчика. Толщина кладки стен туннельных печей снижена до 0,5м., благодаря применению огнеупорных блоков 30-40% пористости, наружная поверхность стен покрыта дюралюминием с хорошей отражательной способностью. Поверх свода помещена теплоизоляция в виде вспученного вермикулита. Кладку пода (на вагонетках) осуществляют из крупных огнеупорных фасонных блоков, изготовленных из пористого (30-40%) корундомуллитового кордиеритового или дистенового огнеупора, обеспечивающего огнеупорность, теплоизоляцию и постоянство объема.

История завода

Далеко не каждое предприятие в Казани может гордиться столь весомой и насыщенной событиями биографией. В ноябре 1930 года на северной окраине города заработал силикатный завод «Имени 1 Мая» — одно из первых предприятий стройиндустрии Татарстана. Его проектная мощность составляла 30 млн. штук силикатного кирпича в год, основные производственные операции тогда выполнялись вручную. В 1931 году завод выпустил 10 млн. штук кирпича.

За восемь десятков прошедших лет завод кардинально расширил ассортимент выпускаемой продукции, открыл новые цеха и разросся территориально. С 2003 года завод начал производство цветного силикатного кирпича, в 2005 году построен новый цех по производству блоков из ячеистого бетона, с 2008 по 2015 год произведена замена более половины прессового оборудования на новые – импортные, которые позволили получать изделия с улучшенными физико-техническими характеристиками и идеальной геометрией. В 2015году в состав ООО «КЗССМ» в качестве третьего производства вошел завод ЖБК, где за восемь месяцев 2015 года проведена глубокая модернизация технологии и оборудования производства железобетонных изделий: полностью заменено оборудование бетоносмесительного участка на новое импортное, установлено и введено в эксплуатацию оборудование по автоматизированной раздаче бетона по участкам формовочного цеха и смонтирована линия безопалубочного формования по производству пустотных плит перекрытия. В настоящее время продолжаются работы по реализации крупной инвестиционной программы на первом производстве завода.

Качество и оптимальные цены выпускаемой продукции, ее постоянно растущий ассортимент позволяют ООО «КЗССМ» занимать ключевые позиции на рынке строительных материалов Республики Татарстан.

История силикатных изделий

Кирпич — один из традиционных строительных материалов. Силикатный кирпич — искусственный безобжиговый стеновой материал, основу которого составляют известь (6-11%), песок (90-95%) и вода. Смесь данных компонентов прессуется, затем в процессе автоклавирования под действием пара высокого давления и температуры приобретает твердость и прочность. Через некоторое время материал готов к использованию на стройплощадке.

Более сотни лет силикатная промышленность производит экологически безупречный строительный материал из естественного сырья, минеральный состав силикатного кирпича в точности соответствует опорному корсету естественно образовавшегося известняка. Из блоков известняка возведены знаменитые Египетские пирамиды, древние мастера-каменотесы выполнили свою работу ювелирно: в щель между блоками не вставишь и лезвия ножа.

Научно-технический прогресс, индустриализация, породили потребность найти новые, надежные, быстро производимые, дешевые строительные материалы.

Знаковым стало событие, произошедшее 5 октября 1880года. Именно тогда доктор Михаэлис получил в Берлине патент на изготовление силикатного кирпича с применением автоклавной обработки сырца. Технологический процесс формовки путем прессования с последующей автоклавной обработкой вот уже более ста лет составляет основу промышленного производства силикатных изделий.

Россия одна из первых стран в мире, где был запущен массовый выпуск силикатного кирпича. К 1901 г. в России было уже 9 заводов, которые выпускали 150 млн. шт. силикатного кирпича в год. К концу 20-х. началу 30-х г.г. XX столетия начинается промышленное производство из силикатного кирпича в России, именно в это время вводятся в строй основные производственные площадки по всей стране.

К концу XX — началу XXI века производители налаживают выпуск цветного силикатного кирпича. Окрашенный кирпич применяется для облицовочных работ, возводимые здания приобретают черты индивидуальности, города приобретают краски. Начинается выпуск облицовочного кирпича с колотой и рустированной поверхностью, имитацией сколов природного камня — еще один инструмент воплощения идей дизайнеров и архитекторов.

Налаживается производство крупно — и мелкоформатных блоков, nepегородочных межквартирных и межкомнатных изделий. Средства малой механизации в сочетании с применением крупноформатных изделий увеличивают скорость строительства.

Сегодня силикатные изделия – отличный экологически безупречный строительный материал, прочный, надежный долговечный и функциональный.

ООО «Казанский завод силикатных стеновых материалов»
Казань, 2021

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector