Бизнес-идея — Производство керамзита

Состав и характеристики

В составе керамзита содержатся глина и ее сланцы, процесс изготовления проходит методом обжига исходной сырьевой массы в специальных печах

При температуре в 1 000 – 1 300 градусов глина вспучивается и переходит в пиропластическое состояние. С учетом качества исходного материала, создаваемого температурного режима, длительности процесса обжига и иных технологических особенностей изготовления получаются разные технические показатели материала, самыми значимыми из которых считаются размеры зерен, плотность и объемный вес.

Параметры керамзита определены ГОСТом, регламентирующим качественные показатели строительных материалов с пористой структурой. Часть показателей не регулируется, но они все же остаются важными характеристиками. Основные свойства рассмотрим более подробно:

• фракции керамзита. Их всего три, и размеры варьируются в диапазонах 5 – 10, 10 – 20, 20 – 40 мм. В отдельную категорию вынесены фракции, используемые в строительстве. Это гранулы и щебенка, размеры которых составляют от 2.5 до 10 мм, и широкие смесевые фракции от 5 до 20 мм;
• марки по насыпной плотности. Всего их семь. Этот параметр определяет плотность материала без учета промежуточных участков, образуемых гранулами или осколками;
• показатель прочности. Гравийный материал насчитывает тринадцать марок, для щебня их несколько меньше – всего одиннадцать. Показатель прочности щебня и гравия одной марки отличается. Между керамзитовыми марками по значениям плотности и прочности прослеживается взаимосвязь – рост плотности влечет за собой увеличение прочности;
• коэффициент уплотнения. Данная величина согласовывается с потребителем и не превышает показатель 1.15. Ее применяют для учета уплотнения керамзита в процессе транспортировки и хранения. Пользуются таким показателем часто при погрузке материала и его реализации;
• тепловая проводимость. Один из важных показателей, определяющий теплоизоляционные возможности керамзита. Диапазон узкий, что подтверждает высокие теплоизоляционные показатели керамзита, и от роста плотности этот коэффициент увеличивается;
• влагопоглощение. Этот важный параметр показывает изменения качеств керамзита под воздействием воды. Керамзит считается относительно устойчивым материалом, значение влагопоглощения составляет 8 – 20 процентов;
• шумоизоляция. Лучших показателей с помощью керамзита можно достичь, засыпав керамзит под деревянный пол;
• устойчивость к морозам. Из-за низкого влагопоглощения и особенностей основного сырья (глины) керамзит обладает высокими морозоустойчивыми свойствами.

Структура керамзита

Керамзит – природный материал в виде округлых гранул с порами. Его получают путем плавления и обжига глины. Этот материал обладает массой преимуществ и довольно широким спектром областей применения.

Керамзит, структура которого не подвержена ни горячей, ни холодной воде, а также любым перепадам температур, нашел свое применение с областях строительства, садоводства и даже ландшафтного дизайна. Он абсолютно безопасен, экологичен, обладает высокими тепло- и шумоизоляционными свойствами, огне- и морозостойкостью, долговечностью и прочностью. Более того, поскольку керамзит производится из глины, он не подвержен образованию грибка, плесени и не гниет.

Разновидности керамзита

1. Керамзитовый песок — легкий наполнитель для растворов и бетонов, с размером частиц 0,14-5 мм. Также используется для теплоизоляционной засыпки с толщиной утеплителя не более 50 мм.

2. Керамзитовый гравий — применяется для наполнения легких бетонов и в качестве утеплителя кровель, полов и стен. Размер фракции 5-40 мм.

3. Керамзитовый щебень — очень легкий наполнитель для бетонов, обычно, угловатого вида, размером зерна 5-40 мм. Щебень получают путем дробления крупных кусков вспученной глиняной массы.

Керамзит: структура материала

Базовым сырьем для производства керамзитового материала являются глинистые породы, как правило, осадочные горные. Глиняные породы отличаются сложным минералогическим составом и включают в свой состав кварц, шпаты полевые, карбонаты, органические и железистые примеси.

Для получения керамзита используют гидрослюдистые и монтмориллонитовые глины с содержанием <30% кварца, <70% SiO2, >12% А12О3 (лучше ближе к 120%), <10% Fe2O3 + FeO и 1-2% оргпримесей.

Пригодность сырья для керамзитового производства устанавливается его исследованием, основным требованием при котором является его вспучивание при обжиге (определятся коэффициентом вспучивания).

Другим требованием к глине является ее легкоплавкость. Температура при обжиге не должна превышать 1250°С, при которой должно быть обеспечено необходимое размягчение и вязкость глиняной массы. В противном случае образующиеся в процессе обжига газы могут выйти, не вспучив материал.

Еще одним важнейшим требованием является интервал вспучивания глины — разница между предельной температурой обжига и температурой момента вспучивания сырья. Температурой момента вспучивания считается температура получения керамзита, структура которого обладает плотностью, равной 0,95 г/см3, а предельной температурой обжига — температура плавления гранул.

Возможно, вам будет интересно:

• Керамзит 0-5 мм в мешках 50 л
• Керамзитовый гравий
• Керамзит 10-20 мм
• Керамзит в мешках 10-20 мм

Особенности технологии изготовления

С помощью специальных исследований исходного сырья определяют его пригодность к производству керамзита. Основными требованиями к начальному материалу считаются:

• возможность вспучивания от обжига;
• легкая плавкость;
• определенное время для вспучивания.

В сырье иногда добавляют специальные компоненты, улучшающие вспучивание. Это могут быть мазут или соляровое масло, перлит, анулит и т. п.
Результатом переработки сырья становятся сырцовые гранулы с определенными размерами и составом. Их сначала высушивают, потом обжигают и охлаждают. На очередном этапе производства материал рассортировывается по показателю плотности, при необходимости – дробится, чтобы получились более мелкие фракции. В завершении всего керамзит сортируется, складируется либо отгружается для отправки.

Весь процесс по своей сущности выглядит следующим образом: после подготовки глина подвергается тепловому удару, придающему ей пористость и способствующему процессу вспучивания. Из-за оплавлений оболочки керамзит получает герметизацию и становится прочным.

Сырье для изготовления керамзита

Начинающему предпринимателю следует знать: из чего делают керамзит? Изготавливается материал из глины с небольшим содержанием кварца (менее 30%). В основном это осадочные глинистые породы. Значительно реже применяется метаморфическое сырье (камнеподобное). При помощи специальных исследований проверяют насколько соответствует сырье установленным требованиям.

Глина для производства керамзита должна быть легкоплавкой, и вспучиваться под воздействием высоких температур с определенной периодичностью. Специальные добавки, которые иногда вводятся в сырье в процессе производства, повышают коэффициент вспучивания. В основном применяются органические (мазут, солярка) или железистые вещества.

Добыча исходного сырья

Производственный процесс начинается с добычи исходного материала карьерным способом и его перевозки в глинозапасники. Разработки ведутся открытым способом, для этого используются одно- и многоковшовые экскаваторы. Отдельные пласты не выделяются, добыча идет по всей высоте.

При добыче камнеподобных пород в виде аргиллита и глинистых сланцев, используют буровзрывные работы. Такие породы могут разрабатываться в любое время года, а мягкие – только в подходящий для этого период.

Чтобы производственный процесс шел непрерывно, возводятся специальные морозостойкие хранилища для складирования глины, вмещающие полугодовой запас сырья. Можно под хранение использовать промежуточные конусы, в которых глина под открытым воздухом находится несколько месяцев.

Производство керамзита

Под воздействием температуры, периодических увлажнений и высыханий, структурное строение сырья частично нарушается, что существенно облегчает процесс его последующей переработки в однородную массу.

Процесс изготовления керамзита

На свойства материала влияет то, как делают керамзит. Ведь именно в процессе изготовления материал приобретает свои уникальные свойства. Следует оговориться о том, что слово «керамзит» переводится с греческого языка, как «обожженная глина». Технология производства керамзита заключается в том, что подготовленную глину подвергают мощным тепловым ударам. В результате этого происходит вспучивание материала, и он приобретает нужную пористость. Под действием высоких температур оплавляется внешняя оболочка гранул, благодаря этому, керамзит герметизируется и обретает высокие прочностные характеристики.

Технологическая схема изготовления керамзита

Технологическая схема производства керамзита выглядит следующим образом:

• добыча сырья и его доставка в пункт хранения;
• переработка поступившего сырья, и подготовка гранул или зерен определенного размера;
• термическая обработка сырца: сушка, обжиг, охлаждение;
• сортировка, дробление (если нужно), разделение готовой продукции в зависимости от плотности;
• складирование, или отгрузка и доставка заказчику.

Месторождения глины разрабатываются открытым методом. Добывают сырье с помощью экскаваторов (одноковшовых или многоковшовых). Добыча метаморфической глины (сланец, аргиллит) предполагает предварительные буровзрывные работы.

Глинохранилища обеспечивают непрерывность производства керамзита, вмещая шестимесячный запас сырья и сохраняя его от промерзания. Глину хранят также на открытом воздухе в специальных промежуточных конусах. При этом естественные перепады температур (особенно мороз) и влажности способствуют разрушению природной структуры глины, что облегчает ее последующую переработку.

Способы получения керамзитовых гранул

Для изготовления керамзита применяют один из четырех способов

Сухой способ

Применяется, если керамзит получают из плотных каменистых глинистых пород и сланцев, используется иная технология изготовления. Исходный материал размельчается на дробильном оборудовании до получения зерен размером 1 – 20 мм. Керамзитовое сырье обжигается в барабанной печи, охлаждается, распределяется по фракциям. В таком варианте производства не предусмотрен этап формовки зерен, и конечный продукт отличается кубическими угловатыми очертаниями.

Мокрый способ

Глина помещается в большие емкости, называющиеся глиноболтушками. После этого заливается вода, чтобы получился шликер с уровнем влажности до пятидесяти процентов. Насосными установками его перекачивают в шламбассейны, откуда он попадает во вращающиеся печи. В печных барабанах происходит разбивка на отдельные гранулы, которые просушиваются газами, выделяемыми печью.

Способ подразумевает большой расход топлива, так как уровень влажности шликера достаточно высок. Но с его помощью сырье очищается от каменистых вкраплений, в него вводятся добавки, чтобы получилась однородная масса. Применяется такой вариант для сырья, отличающегося большим показателем влажности.

Пластический способ

Подготовленную природную глину, влажность которой не превышает тридцати процентов, подвергают двум этапам помола на специальных зубчатых вальцах – грубом и тонком. От такого процесса образуются гранулы, диаметр которых составляет 5 – 10 мм, поступающие в сушильные барабаны. В них полуфабрикат просушивается, подвергается окончательной обкатке, пока не приобретет овальные формы. После этого начинается обжиг, для которого в печах создается температурный режим от 800 до 1 350 градусов. Процесс проходит под постоянным вращением печных барабанов. Спекшиеся керамические гранулы, которые увеличили свой диаметр из-за вспучивания, попадают во вращающиеся холодильные установки. После остывания наступает последний этап – керамзит рассеивается по фракциям.

Порошково-пластический способ

Как производится керамзит таким способом? Исходный материал в сухом состоянии доводится до порошкообразной массы, потом в него добавляется вода. В итоге образуется пластичная масса, пригодная для формирования гранул. Способ считается довольно дорогостоящим, потому что приходится дополнительно измельчать сырье. Второй недостаток – гранулы подвергаются дополнительной сушке.

Так как качество керамзита зависит от качественного состояния сырца, глину следует хорошо переработать и сформировать из нее гранулы одинаковых размеров, параметры которых увеличатся при вспучивании.

Применение керамзита в строительстве

Керамзит — это универсальный материал. Его широко применяют не только в строительстве зданий, но и при строительстве инфраструктуры: дорог и автомагистралей, в сельском хозяйстве, садоводстве.

Рассмотрим пользу керамзита для строительства:

• Высокоэффективный утеплитель. Пористость материала делает его хорошим утеплителем, потому с помощью керамзита утепляют стены дома с наружной стороны, путем заполнения пространства между основной, несущей, стеной и облицовочным слоем кирпича или иного материала. Таким же образом утепляют потолок, путем насыпи слоя на чердачном перекрытии и пол, создавая кармазинный слой между цементной стяжкой и черновым основанием пола. Также используется в качестве утеплительной насыпи под деревянный настил пола. керамзитом можно утеплять стены, пол и крышу
• Изготовление керамзитобетонных строительных блоков. Керамзит является основным материалом для изготовления такого уникального, высокоэффективного и экологичного материала для строительства домов как керамзитобетонные блоки. Подробнее про свойства керамзитобетона. производство керамзитных блоков
• Хорошая подложка для многих оснований. Используется как подложка для системы – теплый пол, для заливки утепленной стяжки полов, использование керамзита исключает необходимость закладки глубокого фундамента, который не будет промерзать.
• Утеплитель для систем отопления. Благодаря своей низкой теплопроводности, насыпь керамзита сохраняет стабильную температуру в сантехнических системах и способствует планомерному понижению или повышению температуры в них, при резком изменении температуры.
• Используется для выравнивания полов. Благодаря легкому весу, насыпью керамзита, можно выровнять большие перепады в плоскости полового покрытия и при этом, не создавая дополнительной весовой нагрузки на фундамент. 5-10 см каменного щебня или чистой бетонной стяжки значительно тяжелее такого же слоя керамзита.

Оборудование для производства керамзита

Из чего делают керамзит, мы выяснили. Остается разобраться, как устроена производственная линия по изготовлению этого строительного материала. В нее входят следующие агрегаты и приспособления:

• устройства для рыхления;
• дырчатые вальцы;
• глиносмесители;
• барабаны для сушки;
• печи, в которых выполняется обжиг;
• бункеры;
• пневматические транспортеры, ленточные и другие конвейеры;
• лотки;
• сортировщики для гравия.

Для производств керамзита требуется глиномеситель
На первичной обработке исходного материала применяется специальная дробильная установка. Состоит она из узла измельчения, в который входят:

• валы лопастного типа, способные совершать вращательные движения по направлению друг к другу;
• жесткая рама;
• зубчатый привод;
• приемочный бункер.

Как только валы начинают свое вращение, сырье измельчается до необходимых размеров. Специальные добавки вводятся через смесительную установку.

Сырье обжигается в печных устройствах с вращающимися барабанами, имеющими цилиндрические корпуса из стального материала. Конструктивно печь состоит из следующих элементов:

• головки для загрузки сырья и выгрузки материала;
• опорной станции;
• приводов;
• уплотнения концов;
• кожуха венцовой пары и т. д.

Печь устанавливается на фундаментной площадке. Опорой служит сварная рама и ролики, регулирующие ее положение.

Какое сырье закупают при производстве керамзита?

Любому начинающему бизнесмену нужно знать, с каким материалом придется работать.

Основное требование, которое выдвигается при выборе сырья для изготовления на производстве керамзита:

• Главный компонент – это глина, в которой кварца менее 30%. Как правило, это глина осадочных пород. Она должна легко вспучиваться, т.е. набирать воздух под воздействием высоких температур. Еще одно важное свойство, которым должна обладать глина, – это легкоплавкость.
• Иногда используют камнеподобное сырье. Но тогда придется проводить исследование, подойдет ли такая порода, как основа для керамзита, и сможет ли обработать такой материал оборудование.
• Дизельное топливо добавляют, чтобы повысить вспучивание гранул.

Основное сырье – это глина, а всю остальную работу сделает само оборудование.

Технология производства керамзита

Керамзит – это обожженная глина. Именно так звучит дословный перевод этого слова с греческого языка.

По большому счету, эти два слова и описывают весь процесс производства керамзита. Глина под воздействием сильных тепловых ударов вспучивается и становится пористой, т.е. превращается в керамзит. Полученные гранулы на выходе еще раз попадают под мощный тепловой поток, из-за чего оболочка керамзита становится твердой и прочной.

Технология производства керамзита поэтапно:

• Глину доставляют на производство. Технолог проверяет её свойства, ведь не каждый сорт сможет в итоге предоставить качественный керамзит.
• Материал перерабатывают (измельчают и просеивают), избавляют от лишних примесей и готовят к дальнейшему этапу.
• Сырец сушат, обжигают и охлаждают.
• Если некоторые гранулы соединились, их нужно отсортировать и разделить.
• Керамзит сортируют в мешки разного объема или просто отвозят на склад.

Производство керамзита особенно выгодно тем, кто имеет свой глиняный карьер. Ведь в этом случае предпринимателю не придется закупать материал, можно получать прибыль не только от продажи самой глины, но и от производства стройматериала – керамзита.

Технология производства керамзита для всех существует одна. Разве что будет незначительно меняться в зависимости от выбранного оборудования.

А вот способы изготовления самих гранул отличаются между собой:

Оборудование для производства керамзита

Оборудование для производства керамзита – это самый важный этап в создании бизнеса.

Сегодня можно купить любую технику, от любого производителя. Выбор ограничен лишь размером имеющегося капитала.

Хорошим среднестатистическим выбором будет укомплектованная линия, которая способна производить до 100 тыс. кубических метров керамзита в год. Такое оборудование займет примерно 500 м2, а возле него должно работать около 15 рабочих.

В комплект оборудования для производства керамзита входят:

Цена подобного оборудования зависит от страны производителя, мощности аппарата, года выпуска и т.д. Примерная стоимость – от 8 млн. рублей.

Если такой суммы нет, то стоит задуматься о том, чтобы купить линию б/у или же станки по отдельности. Если ваша бизнес-идея «зайдет» и дела пойдут в гору, вы сможете накопить денег на автоматизированную линию.

Какие станки нужно закупить, чтобы создать свою цельную линию для производства керамзита:

Такой мини-завод можно собрать примерно за 1 млн. рублей.

Хотим обратить ваше внимание, что при покупке целой линии вам дадут гарантию на 1 год, т.е. при поломке оборудования вам пришлют мастера по ремонту за счет производителя. Дальше придется нанимать уже специалиста за личный счет. Еще с вас возьмут деньги за установку техники и инструктаж для рабочих завода.

При покупке б/у техники или сбора линии вручную вам никто не предоставит гарантии. Лучше все же найти деньги, в крайнем случае, взять кредит и закупить может не такую мощную линию по производству керамзита, но зато новую и с полным пакетом документов.

Нанимаем сотрудников и арендуем цех под мини-завод

Чтобы организовать работу завода, предпринимателю предстоит арендовать помещение или выкупить производственный цех. Конечно, покупка – это дороже, зато вы не будете переплачивать в итоге за аренду. В дальнейшем цех можно перепродать или также сдавать в аренду.

Так как начинающие бизнесмены все же предпочитают аренду производственных цехов, то рассмотрим в нашем бизнес плане именно этот вариант.

Для производства керамзита нужна площадь в 500 м. кв. за городом. Высота потолков – 5-8 метров, в зависимости от габаритов оборудования. Примерная цена – от 250 000 рублей за месяц аренды.

Что должно находиться в производственном цеху:

• Непосредственно сам цех, где будет проходить производственный процесс.
• Бункер для хранения сырья, т.е. глины.
• Бункер для хранения керамзита.
• Кабинет для персонала (директор, технолог и бухгалтер), а также комната отдыха для рабочих.
• Еще нужно соорудить душ, чтобы после смены люди могли помыться.
• Санузел и коморка для хранения разного хозяйственного инвентаря.

Цех и бункеры не обязательно должны быть с ремонтом, но чистота и порядок в них все же желательны. А вот на кабинет для административного персонала и рабочих нужно потратиться. Закупите компьютеры, мебель, душевые кабинки, соорудите мини-кухню с чайником, микроволновкой и холодильником. Потратить нужно от 100 000 рублей.

Не обязательно все покупать с магазина, можно многое приобрести с рук и тем самым уменьшить свои расходы.

Оборудование энергоемкое, поэтому немало средств будет уходить на оплату коммунальных услуг. Рассчитать точную суму сложно – для каждого производства она будет варьироваться. Ориентироваться нужно на общую сумму от 150 тыс. рублей на оплату ЖКХ.

Из персонала не обойтись без технолога в данной отрасли, рабочих линии, которые будут обслуживать оборудование, грузчики, уборщица. Вести бухгалтерию может на первых порах директор, или же наймите профессионала. Количество рабочих на линии зависит от мощности техники.

Работать цех будет по 8 часов, 5 дней на неделю, т.е. за месяц будет 21-22 рабочих смены.

Производство керамзитового гравия.

Как изготовить керамзит? Необходимое оборудование.

Изготовление керамзита в домашних условиях

Возможно ли изготовление керамзита своими руками? Для этого потребуется качественное оснащение, с помощью которого можно готовить до 250 тысяч кубометров керамзита за один год. Для приготовления керамзита своими руками пользуются мини-заводами, топливом для которых служат мазут, уголь, газ природный.

При помощи таких заводиков получают керамзитовый песок, размеры гранул которого варьируются от 0.16 до 5 мм. Для этого гранулированное либо подвергнутое измельчению сырье обжигается в печи.

Зачастую для домашнего пользования покупают специальные дробильные установки, существенно упрощающие весь производственный процесс. Отметим, что с помощью чертежей, необходимых материалов и наличия желания, можно изготовить дробилку своими руками.

Для изготовления керамзита в домашних условиях часто пользуются дробильными установками

На домашнем мини-заводе производится керамзитовый песок из гравийного некондиционного материала. Для получения глинозольного керамзита используют в виде сырья плавкие породы и золу, полученную при сжигании торфа либо каменного и бурого угля. В результате образуется заполнитель, своими свойствами схожий с простым керамзитом. Зольный керамзитовый материал получается с помощью обжига или безобжиговым методом.

Изготовление керамзита – процесс достаточно энергоемкий. Но высокий уровень производительности и постоянный спрос на этот строительный материал помогают быстро окупить все предварительные затраты.

Какие документы нужны для открытия производства керамзита

Если это будет небольшое производство, и реализация продукции будет осуществляться через небольшие строительные базы и подрядчиков, тогда необходимо зарегистрировать субъект ведения бизнеса: это индивидуальный предприниматель. Но если планируется продавать керамзит большим строительным организациям и оптовым покупателям, тогда необходимо регистрировать общество с ограниченной ответственностью. Приготовленные документы подают в налоговую или же в многофункциональные центры государственных услуг (МФЦ). Необходимо также зарегистрироваться в Пенсионном фонде, фонде социального и медицинского страхования.

Особенности

Керамзит – строительный материал с пористой структурой, визуально представляющий собой небольшие гранулы округлой или угловатой формы. Основным методом получения керамзита является обжиг глины или ее сланца в особой печи при температуре свыше 1200°С.

В цветоводстве керамзит получил широкое распространение ввиду таких уникальных особенностей, как:

• небольшой вес;
• прочность;
• экологичность;
• химическая инертность;
• устойчивость к воздействию кислот, щелочей, компонентов садовых удобрений;
• неподверженность гниению и коррозии;
• устойчивость к поражению плесневелым грибком;
• устойчивость к поражению почвенными паразитами и насекомыми-вредителями.

Растениеводы используют керамзит в качестве эффективного дренажного материала. Он позволяет сделать тяжелую почву более рыхлой и воздушной. Кроме того, керамзит, поглощая излишки влаги, предотвращает заболачивание земли в контейнере и, как следствие, помогает защитить корни растений от загнивания. Химическая инертность керамзита позволяет цветоводам безбоязненно применять все известные виды органических и минеральных удобрений при уходе за растениями. Следует отметить, что использование этого материала позволяет значительно улучшить доступ влаги и питательных веществ, содержащихся в подкормках, к корневой системе растений.