книги из ГПНТБ / Элинзон, М. П. Производство искусственных заполнителей
.pdf3. Технология производства |
241 |
На рис. 40 приведена схема технологического процес са типовой линии установки по производству вспучен ного перлитового щебня и песка с применением враща ющейся печи. Предусматривается, что сырье поступает из карьера в виде отдельных фракций: для получения
Рис. 40. Схема технологического процесса производства вспученного перлитового щебня и песка
1, 2, 15, 22 — вентиляторы; 3, 20 — ячейковый герметичный затвор; 4 — осади-, тельная камера; 5 — гравиесортировка; 6, 13 — ленточные элеваторы; 7 — та рельчатый питатель; 8 — скребковый конвейер; 9 — шиберный затвор; 10 — дисковый питатель; 11 — клапан; 12 — весовой дозатор; 14, 18 — контейнеры для отходов и пыли; 16 — вращающаяся печь вспучивания; 17 — вращающая ся печь термоподготовки; 19 — электроталь; 21, 23— зернистые фильтры;
24 — циклон
вспученного перлитового песка — фракция 1,2—5 или 2,5—5 мм и вспученного перлитового щебня — фракция
5— 10 мм.
Перлитовую породу требуемой фракции подают из силоса через питатель с помощью скребкового конвейе ра и ленточного элеватора в расходный бункер отделе ния термической обработки. Из бункера через весовой дозатор С-880 порода непрерывно поступает во враща-
16-252
242 |
Глава V. Производство вспученного перлита |
|
ющуюся печь размерами |
1,2X8 м для предварительной |
|
термической подготовки, |
а дымовые газы очищают в |
|
зернистом |
фильтре системы НИПИОТСТРОМ и через |
дымовую трубу выбрасывают в атмосферу. Из печи тер мической подготовки зерна, нагретые до температуры 400—600° С, подают во вторую вращающуюся печь та кого же размера для обжига со вспучиванием. Вспу ченный перлитовый щебень или песок из печи об жига подают вакуумным пневматическим конвейером в
осадительную |
камеру, а дымовые |
газы — в |
циклон |
ЦН-15 01100. |
Воздух из осадительной |
камеры, |
пройдя |
через второй циклон ЦН-15, совместно с дымовыми га зами обжиговой печи подается в зернистый фильтр си стемы НИПИОТСТРОМ, а затем также через дымовую трубу выбрасывается в атмосферу.
Из осадительной камеры вспученный перлит посту пает на гравиесортировку для рассева на фракции, хра нящиеся в силосах. Вспученные пылевидные зерна, осев шие в циклонах и зернистом фильтре, подают в отдель ный силос. Технологическим процессом управляет один оператор со специального пульта.
Транспортирование, фракционирование и хранение
Вспученный перлит легко транспортируется пневмо транспортом и свободно отделяется от газов в циклонах, устанавливаемых над бункером готовой продукции. Рассевать вспученный перлит на фракции можно на инерци онном барабанном сите (типа СМ-237) или на сите-бу- рат, снабженном сетками с отверстиями трех размеров: 1, 2; 5 и 10 мм.
Фракции вспученного перлита поступают в соответ
ствующие бункера и далее |
по течкам |
в транспортные |
средства — автомашины, вагонетки или |
непосредствен |
|
но в растворный узел цеха |
перлитовых изделий и т. п. |
|
При производстве лишь |
вспученного перлитового |
песка последний оседает в циклонах, из которых он по ступает в упаковочную машину.
4. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ ПРОИЗВОДСТВА
Контроль качества сырья и готовой продукции осу ществляют в лаборатории, а контроль параметров про цесса— непосредственно на установке (табл. 33 и 34).
|
Т а б л и ц а |
33. Лабораторный |
контроль |
сырья и вспученного перлита |
|
|
|
|||
Определение |
Место отбора пробы |
Частота отбора пробы |
Метод испытания |
|
||||||
|
|
|
Дробленая перлитовая порода |
|
|
|
|
|||
Влажность |
|
На выходе из приемно |
Один раз в смену |
Высушивание |
до |
по |
||||
|
|
го бункера |
|
|
, |
|
стоянной массы при тем |
|||
|
|
|
|
|
|
|
пературе |
105—110°С |
|
|
Потеря массы при про |
То же |
|
|
|
То же |
Прокаливание при тем |
||||
каливании |
|
|
|
|
|
|
пературе |
1000° С до |
по |
|
|
|
|
|
|
|
|
стоянной |
массы |
|
|
Зерновой состав |
Течка бункера, пи |
|
Рассев на ситах |
|
||||||
|
|
тающего |
печь |
термо |
|
|
|
|
|
|
|
|
подготовки |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Полуфабрикат |
|
|
|
|
|
|
(перлит, прошедший предварительную термическую подготовку) |
|
|
|
||||||
Остаточная |
влажность |
Течка бункера, питаю- |
Один раз в смену |
Прокаливание при тем- |
||||||
|
|
щего обжиговую |
печь |
|
пературе |
1000° С до |
по- |
|||
|
|
|
|
|
|
|
стоянкой массы |
|
||
|
|
|
|
Вспученный перлит |
|
|
|
|
||
Зерновой состав |
Бункера |
готовой |
про- |
Один раз в смену |
Рассев |
на |
ситах |
по |
||
|
|
дукции |
|
|
|
|
ГОСТ 9758—68 |
|
|
|
Объемная |
насыпная |
То же |
|
|
|
То же |
То же |
|
|
|
масса смеси и отдельных |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
фракций |
|
» |
|
|
|
» |
|
|
|
|
Прочность вспученного |
|
|
|
|
|
|
|
|||
перлитового |
щебня |
|
|
|
-----------, --------------------- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
производства ь контрол Технологический
Т а б л и ц а 34. Цеховой контроль производства вспученного перлита
М еханизм
Дробилка
Печь предварительной термической подготовки
Печь обжиговая
Определяемый |
параметр |
Ч астота |
проверки |
|
Ширина выходных ще |
Один раз в неделю |
|||
лей |
|
|
|
|
Состояние рабочих ор |
Один раз в смену |
|||
ганов |
|
|
|
|
Производительность |
Один раз в сутки |
|||
Температура входящих |
Каждые 2 ч |
|||
и отходящих |
газов |
|
|
|
Расход топлива |
|
При сдаче смены |
||
Температура |
в |
зоне |
Каждые 2 ч |
|
вспучивания и пылеоса |
|
|
||
дительной камере |
|
Один раз |
в смену |
|
Разрежение |
в печи и |
|||
пылеосадительной |
каме- |
|
|
|
ре |
|
|
По мере |
необходи |
Частота вращения печи |
||||
Производительность |
мости |
|
||
Один раз в смену |
||||
Давление |
газа |
или |
То же |
|
жидкого топлива в |
си |
|
|
|
стеме |
жидкого |
Каждые 2 ч |
||
Температура |
||||
топлива |
|
|
При сдаче смены |
|
Расход топлива |
|
Методика проверки
иинструмент
Замер
Осмотр
Замер мерным сосудом дробленого перлита, по ступающего в печь в еди ницу времени
Термопара ХА с по тенциометром или милли вольтметром
Счетчик |
|
|
Термопара с |
само |
|
пишущим |
электронным |
|
потенциометром |
|
|
Тягомер |
|
|
Секундомер |
|
|
Мерный |
сосуд |
(20— |
30 л), секундомер |
|
|
Дифманометр |
|
|
Технический |
термо |
|
метр |
|
|
Счетчик |
|
|
перлита вспученного Производство .V Глава
Т а б л и ц а |
35. Перечень контролируемых параметров тепловой обработки перлита на установках |
|||
|
с сушильным барабаном и вертикальной обжиговой печью |
|
||
|
Суш ильный барабан |
В ертикальная |
обж иговая печь |
|
параметры |
методика контроля |
параметры |
J |
методика контроля |
Температура в камере загрузки
Температура в конце выгрузки
Температура за дымо сосом
Температура в камере загрузки
Разрежение перед ды мососом
Количество газов
Разрежение перед цик лоном и после него
Измерение, |
регистра |
Температура в верхней |
Измерение |
|
|||
ция, автоматическое ре |
части печи |
|
|
|
|
|
|
гулирование |
* |
|
|
|
|
|
|
Измерение |
|
Температура |
внутрен |
Измерение, |
автомати |
||
|
|
ней стенки нижней части |
ческое |
регулирование, |
|||
|
|
печи |
|
|
сигнализация |
|
|
|
|
Температура |
охлаж |
Измерение |
и сигнали |
||
|
|
дающего воздуха |
после |
зация |
|
|
|
|
|
воздушной рубашки в |
|
|
|
||
|
|
верхней части |
печи |
|
|
|
|
|
|
Температура |
за |
дымо |
Измерение |
|
|
|
|
сосом |
|
|
|
|
|
|
|
Температура |
в |
газо |
|
|
|
|
|
проводе за печью |
|
|
|
|
|
Суммирование |
Разрежение перед цик |
|
» |
|
|||
|
|
лонами и дымососом |
Суммирование |
||||
|
|
Количество газов |
Разрежение перед цик лонами и дымососом
контроль Технологический .4
Т а б л и ц а |
36. Перечень контролируемых |
параметров тепловой обработки перлита |
на установке |
|
|
с сушильным барабаном |
и вращающейся обжиговой печью |
|
|
|
Сушильный барабан |
В ращ аю щ ая ся |
обж иговая |
печь |
П араметр |
М етодика контроля |
П араметр |
М етодика контроля |
Температура в камере загрузки
Температура в камере выгрузки
Температура за дымо сосом
Разрежение в камере загрузки
Разрежение перед ды мососом
Разрежение перед цик лоном и после него
Количество газа Давление газа
Измерение, регистра |
Температура |
в |
камере |
Измерение, регистра |
ция, автоматическое ре |
выгрузки |
|
|
ция, автоматическое ре |
гулирование |
|
|
|
гулирование |
Измерение |
Температура |
|
перед |
Измерение |
|
циклоном |
|
|
|
|
Температура после ды |
|
||
|
мососа |
|
|
|
|
Разрежение |
в |
камере |
|
|
выгрузки |
|
|
|
Разрежение перед цик лонами и дымососом
»
Суммирование |
Количество газа |
Суммирование |
Измерение |
|
|
перлита вспученного Производство .V Глава
5. Основные свойства вспученного перлита |
247 |
В настоящее время разработаны и частично прове рены на практике принципы совмещенных схем контро ля узлов предварительной тепловой обработки и обжи га перлита. Перечень контролируемых параметров при производстве вспученного перлита на установках с вер тикальной и вращающейся печью приведен в табл. 35 и 36.
Указанные системы предусматривают световую и звуковую сигнализацию; всеми электродвигателями уп равляют дистанционно. Автоматическое регулирование температуры в сушильных барабанах осуществляется с помощью автоматического потенциометра, работающего в комплексе с термопарой. Для вертикальной обжиговой печи принята система изодромного регулирования тем пературы в верхней части печи ввиду необходимости соблюдения в этой части печи более точного темпера турного режима. Во вращающейся обжиговой печи при
нята система изодромного регулирования |
температуры |
в камере выгрузки. |
1 |
5. ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА ВСПУЧЕННОГО ПЕРЛИТА
Свойства перлитового щебня и песка определяются качеством исходной породы, технологическими и тепло техническими параметрами ее переработки.
Для теплоизоляционных, конструктивно-теплоизоля ционных и конструктивных легких бетонов вспученный перлитовый щебень имеет следующие основные показа тели: объемная насыпная масса отдельных фракций 250—800 кг/м3; прочность (при сдавливании в цилинд ре) 0,6—4 МПа; водопоглощение 5— 10%. Объемная на сыпная масса вспученного перлитового песка (в зависи мости от его крупности) соответственно области приме нения легкого бетона — 200—600 кг/м3, водопоглощение
80—20%.
По данным ВНИИСТРОМ (Н. И. Сергеев), фактиче ская объемная насыпная масса вспученного перлитового щебня отвечает марке 400 (70% общего выпуска вспу ченного щебня) и 500 (30% выпуска этого заполнителя). Прочность вспученного перлитового щебня в зависимости от его объемной насыпной массы колеблется от 0,5 до 1,4 МПа. Фактическая объемная насыпная масса вспу ченного перлитового песка различной крупности по тем же данным составляет 150—300 кг/м3. Показатели
Т а б л и ц а 37. Колебания свойств вспученных перлитового щебня и песка на различных предприятиях СССР
|
Объемная масса, |
Предприятия |
кг/м3 |
Фракция, |
|
или месторождение |
мм |
|
в куске насыпная |
Проч |
Водопоглощение, |
|
ность при |
% по массе, череь |
|
сдавли- |
|
|
вании в |
|
|
цилиндре, |
1 ч |
24 ч |
МПА |
О
К
(X
о
eg?
к _ сод
О н
Арагацкое |
(Армян- |
10—20 |
630 |
340 |
0,7 |
58 |
62 |
85 |
|
ская ССР) |
(Закар- |
5—10 |
630 |
340 |
0,5 |
50 |
52 |
83 |
|
Ардовское |
|||||||||
патье) |
|
(При- 5—10 |
475 |
400 |
0,8 |
|
23 |
76 |
|
Богопольское |
— |
||||||||
морский |
край) |
|
10—20 |
770 |
370 |
0,6 |
21 |
25 |
79 |
Завод ЖБИ (Шеле- |
5—10 |
— |
240—400 |
— |
— |
— |
— |
||
хово) |
нерудных мате- |
До 5 |
— |
150—400 |
— |
— |
— |
— |
|
Завод |
До 5 |
— |
150—430 |
— |
— |
— |
— |
||
риалов |
(Шелехово) |
5—20 |
— |
350—500 |
0,8—1,2 |
— |
— |
— |
|
ДСК (Улан-Удэ) |
— |
— |
250—400 |
1—1,2 |
— |
— |
— |
||
Объединение |
Бурят- |
— |
— |
220—400 |
0,9—1,1 |
— |
_ |
_ |
|
железобетон (Улан-Удэ) |
|
|
120—480 |
0,3—0,8 |
— |
— |
— |
||
Завод крупных блоков |
— |
— |
|||||||
(г. Тетгохе) |
|
До 5 |
|
80—250 |
— |
— |
— |
— |
|
Завод ЖБИ-5 (Братск) |
— |
||||||||
Цех |
завода |
ЖБИ |
5—20 |
— |
300—400 |
— |
_ |
_ |
_ |
— |
— |
200—400 |
0,6—1,2 |
_ |
_ |
_ |
|||
(ст. Джида, Забайкалье) |
|
|
200—400 |
0,6—1,2 |
— |
_ |
_ |
||
Строительный |
комби- |
— |
— |
||||||
нат (Чита) |
|
5—20 |
|
360—520 |
|
|
— |
|
|
Лаборатория |
искусст- |
700—900 |
0,9—1 |
— |
— |
||||
венных |
пористых запол |
|
|
|
|
|
|
|
нителей ВНИИСТРОМ
Сгойкость к распаду (по показателю потери массы), %
силикат |
желези |
ному |
стому |
1,6 |
4,9 |
1,2 |
2.9 |
10,7
13,3
——
——
—_
—_
—_
_ _
——
—_
_ |
_ |
_ |
_ |
_ |
_ |
——
ю
00
перлита вспученного Производство .V Глава
5. Основные свойства вспученного перЛита |
249 |
свойств вспученных перлитовых щебня и песка, по усред ненным данным ряда предприятий и научно-исследова тельских организаций, колеблются в пределах, приведен ных в табл. 37. Зерновой состав выпускаемых вспучен ных перлитового щебня и песка характеризуется следую щими показателями: содержание песка (до 5 мм) колеб лется на разных предприятиях от 36 до 77%, щебня фракции 5—10 мм — от 25 до 38%, а фракции 10—
20мм — от 12 до 28%.
Прочность зерен щебня после 30 циклов поперемен
ного замораживания и оттаивания не изменяется; коэф фициент размягчения (по ГОСТ 9758—68) — 0,87; сорб
ционная способность — от 0,5 до 1,2% (в |
зависимости |
от объемной массы); водостойкость прямо |
пропорцио |
нальна объемной насыпной массе и размеру зерен вспу ченного щебня; скорость водопоглощения практически не зависит от объемной массы и размера зерен щебня и достигается в течение первых 10 мин.
На основе вспученных перлитового щебня и песка получают легкие бетоны следующего назначения: тепло изоляционный с объемной массой от 400 до 600 кг/м3, марки от 10 до 25, с теплопроводностью соответственно от 0,08 до 0,17 Вт/(м-°С ); конструктивно-теплоизоляци онный с объемной массой 700—1200 кг/м3, марки 35— 75, с теплопроводностью 0,17—0,4 Вт/(м -°С ); конст руктивный с объемной массой 1100—1600 кг/м3, марки 100—200 и высокопрочный с объемной массой до
1800 кг/м3, марки 300—350.
**
*
Общий объем производства вспученного перлита по.
данным ЦСУ составляет 0,5 млн. м3. |
|
|
Для нужд промышленности |
строительных |
материа |
лов и строительства используется около 94% |
валового |
|
производства этого материала, |
в том числе |
28% — в |
производстве различных сборных железобетонных кон струкций, 26% — непосредственно на строительстве (при приготовлении теплоизоляционных бетонов и штукатур ных растворов), 1 4%— в производстве различных пер литобетонных утеплителей и 26% — в производстве теп лоизоляционных плит, скорлуп, сегментов и т. п. Лишь 6% тонкодисперсного вспученного перлитового порошка
250 Глава V. Производство вспученного перлита
используется в химической, машиностроительной, неф тяной промышленности. Общий объем производства вспученного перлитового щебня и песка как заполнителя для легких бетонов составляет около 29% всего выпуска.
Выпуск вспученного перлита возрос по сравнению с 1970 г. на 35%, в том числе благодаря вводу новых мощностей на 2% и благодаря интенсификации произ водства на 98%.
Структура мощностей установок по производству вспученного перлита всех видов такова: 71,5% — пред
приятия |
мощностью менее 50 тыс. м3 в год и 28,5% — |
от 51 до |
100 тыс. м3 в год. |
Фактические удельные капитальные вложения сни зились по сравнению с 1970 г. на 7,7%. Производитель ность труда возросла на 34,5%; прирост средней зарпла ты на одного работающего составил 7,7%; среднеотрас левая трудоемкость снизилась на 38,1%. Уровень рента бельности производства вспученного перлита 6,3.
Себестоимость вспученного перлита снизилась по сравнению с 1970 г. на 22,5%.
Дальнейший рост производства вспученного перлита потребует выполнения ряда научных и технических ме роприятий, главные из которых следующие:
организация мощных механизированных карьеров по добыче, дроблению и сортировке перлитовой породы с доставкой фракционированного продукта на установки для термической ее обработки. Это приведет, по данным подсчетов экономистов, к снижению стоимости фракцио нированной породы на 40—50% и сокращению затрат труда до 30%;
организация производства вспученного перлитового щебня и песка, а в остальных случаях только вспучен ного песка на предприятиях мощностью 100 тыс. м3 в год: себестоимость готовой продукции и трудовые затра ты на установках указанной мощности будут ниже по сравнению с аналогичными показателями на установках средней мощности (30 тыс. м3 в год);
развитие производства вспученного перлитового пес ка, а в дальнейшем возможно и мелкого щебня на уста новках с более совершенными агрегатами для термиче ской обработки — печами кипящего слоя с полной авто матизацией процесса.