Предприятия по производству нерудных строительных материалов: основы технологии.

Лекция - 2

2.1. Области применения нерудных стройматериалов.

Камень применяется в обработанном и необработанном виде во всех отраслях хозяйства. Строительный камень используется:

​ ​ 1) в крупных глыбах для устройства упорных банкетов дамб и плотин, волнорезов;

2) в виде бута - для фундаментов и зданий грубой кладки;

3) измельченный - как заполнитель для бетона и железобетона;

4) грубоотесанный - в виде брусчатки дорог и кромок тротуаров, а также для наружных стен, карнизов, мостовых арок, подпорных стенок - в виде строительного камня;

5) мелкоизмельченный, в виде крошки (посыпки), порошка, муки и пудры - для строительных изделий на основе вяжущих.

Некоторые виды камня применяют:

1) для каменного литья (базальты, диабазы);

2) для архитектурных и скульптурных изделий (мрамор, габбро, диорит). Ультраосновные породы используют в качестве огнеупорных материалов (дунит, серпентинит).

Многие разновидности кислых и средних магматических пород (граниты, андезиты и др.), а также кварциты используются в химической, абразивной и огнеупорной промышленности.

Большое количество известняков и доломитов имеют применение в металлургической и химической промышленности, в промышленности вяжущих веществ, при производстве стекла, кожи, в керамической, резиновой, бумажной промышленности, в сельском хозяйстве (для известкования кислых почв, в качестве антисептика и для прикормки скота и птицы), а также для водоочистки. Известняки применяются в пищевой, полиграфической, каменноугольной, нефтеперерабатывающей, текстильной, парфюмерной и металлообрабатывающей промышленности, при производстве красок, минеральной ваты и шерсти. В последние годы используются отходы производства щебня фракций 3/5/-0, 16 мм - отсевы.

Строительный песок применяется в природном и обогащенном виде для следующих целей: в качестве заполнителя в бетоне, для приготовления кладочных и штукатурных растворов; в производстве известково-песчаных блоков и силикатного кирпича, некоторые пески используют для производства стекла; керамических изделий, кровельных материалов, асфальтовых смесей, портландцемента.

Гравий применяют в качестве заполнителя для бетона и при строительстве дорог, для получения щебня из гравия.

2.2.Основы технологии добычи блочного камня (гранита, мраморов).

Комплекс горных работ по добыче блоков состоит из технологических операций, приведенных в таблице 2.1.

При буровзрывных работах по отделению монолитов от массива гранита применяют метод шпуровых зарядов, реже - метод скважных зарядов с использованием дымного пороха в качестве взрывчатого вещества. Бурение шпуров выполняется ручными перфораторами марок ПР -19, ПР -30, ПР - З0К, массой 25-35 кг с давлением воздуха 5 кг / см. Для бурения скважин используются станки ударно - вращательного бурения БМК- 4М, СБМК -5, П -31 с коронками диаметром 105 мм, глубиной скважин 25-35 м. При этом удаление шлама осуществляется воздушно - водяной смесью и отработанным воздухом.

При отделении монолита от массива и его раскалывании на блоки и заготовки заданных размеров применяются:

1 - ручные перфораторы, преимущественно легкие для бурения шпуров, в которых размещаются клинья

2 - отбойные молотки для образования гнезд, в которых размещаются клинья. Применяют марки молотков: МО -8В, МО -9У, МО- 10У, массой 8-10 кг с количеством ударов в минуту 1400 2000 с давлением воздуха 5 кг/см2. Гранитные монолиты отделяются от массива также термическим способом с образованием отрезных щелей ручным терморезаком ТРВ -1. Производительность терморезаков составляет примерно 2 м2 щели в смену. Ручные терморезаки ТР-14/22-5 применяются при пассивировании гранитных блоков и обработке поверхности изделий из гранита на камнеобрабатывающих заводах с производительностью 1-2 м / ч, при снятии слоя материала 4-6 см.

Агрегат АТР -5 для термической вырезки блоков из гранита размером 2x1x1 м работает на кислородно - керосиновой смеси с производительностью по ширине щели 30 мм на одну горелку 0, 5 -1м / ч, а на агрегат с 5 -ти горелок 2, 5 -5 м / час. Масса агрегата 28, 3 т. Привод рабочего органа - механический с дистанционным управлением.

Полная механизация вырезания мраморных блоков из массива обеспечивается на карьерах с помощью камнерезательных машин СМ- 177А с кольцевыми фрезами, а частичная - с применением камнерезательных машин СМ -428 и буроклиновых работ. Для добычи крупных блоков на мощных месторождениях мрамора с горным рельефом могут применяться канатные пилы конструкции ВНИИнеруд. Они состоят из приводной станции, мощностью 8-10 кВт, полиспастового устройства, металлических канатов. Канатными пилами можно выпиливать монолитные блоки размером 20x10x2 м, которые затем раскалывают на меньшие заготовки буро - клиновым способом. При резке мрамора канатными пилами, канатом диаметром 5 мм применяют питатель абразивной смеси (кварцевый песок, крупностью 0, 2-0, 3 мм, производительностью 50 кг / час).

Гранитные монолиты от забоя на расстояние более 10 м перемещают бульдозерами на Т -100... Т -250. Для погрузки блоков и заготовок на автотранспорт используют стреловые краны.

2.3. Основные технологические процессы камнеобработки.

В зависимости от исходного сырья и требований к готовым изделиям технологические схемы производства изделий из природного камня могут включать следующие технологические операции:

1 - распиловка, 5 - раскалывания 2 - шлифовка -полировка, 6 – термоструйную обработку 3 - фрезерно - окантовочные работы 7 - некоторые виды специальной обработки, 4 - ударную обработку.

Наиболее механизированные операции распиловки, шлифовки - полировки

и окантовки, позволяющие обеспечить законченный цикл производства прямоплощевых облицовочных плит с абразивными фактурами лицевой поверхности.

Облицовочные пиленые плиты с абразивными фактурами лицевой поверхности из блоков твердых пород и горных пород средней твердости могут изготавливаться по трем основным технологическим схемам.

A. Тип 1 из блоков твердых пород.

Схема включает следующие процессы:

1 - распиловка блоков на плиты -заготовки на камнераспеловочных станках рамного типа стальными штрипсами посредством свободного абразива или алмазными штрипсами (для безкварцових твердых горных пород);

2 - абразивную обработку лицевой поверхности пиленых плит, которая состоит из ряда последовательных операций:

а / начальное грубое шлифование для выравнивания плоскости лицевой поверхности

б / грубое шлифование (калибровку) для окончательного выравнивания;

в / тонкое шлифование для образования декоративных фактур лицевой поверхности

г / доводка (лощение) для образования декоративных фактур лицевой поверхности

д / полировка;

3 - раскрой и окантовка плит - заготовок по заданным размерам на фрезерно - окантовочных станках с алмазным инструментом.

Б. Тип 1 из блоков горных пород средней твердости.

Технологическая схема состоит из тех же основных технологических процессов, и схема производства облицовочных плит из блоков твердых горных пород, но последовательность этих процессов следующая:

1 - распиловка, 2 - окантовка 3 - абразивная обработка лицевой поверхности.

Такое изменение в последовательности операций определяется возможностью сокращения площади шлифования за счет предварительной окантовки, так как породы средней твердости требуют меньшего давления при шлифовании.

B. Тип 2. Схема состоит из следующих операций:

1 - распиловка блока однодисковыми камнераспеловочными станками на плиты -заготовки, толщиной 150-400 мм;

2 - розбрусовка плит - заготовок на бруски -заготовки многодисковыми распиловочными станками с алмазными кругами;

3 - распиловка брусков - заготовок на облицовочные плиты многодисковыми раз - пиловочных станками с алмазными отрезными кругами;

4 - абразивная обработка лицевой поверхности облицовочных плит на ленточном шлифовально - полировочном конвейере.