Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Брагина В.И. Технология угля и неметаллических полезных ископаемых

.pdf
Скачиваний:
17
Добавлен:
25.10.2023
Размер:
15.51 Mб
Скачать

10 мм, причем кромки ткани загибают внутрь на 20 мм. Фасонные матрацы выкраивают по шаблонам-выкройкам, сня­

тым с изолируемого объекта. По стыковым кромкам

матраца

на расстоянии 30—50

мм от кромки пришивают крючки из

латунной проволоки

диаметром 2 мм.

Расстояние

между

крючками не более 50 мм.

 

 

 

Матрацы изготовляются

из асбестовой ткани марок АТ-6

и АТ-7 и соответствующего

наполнителя

толщиной 20, 30, 40,

50, 60, 70, 80, 90 и 1-00 мм.

 

 

 

Асбесто-цементные изделия

Изготовляются из различных смесей портландцемента и асбеста. В зависимости от вида изделий содержание асбеста в асбестоцементной массе колеблется от 12 до 50%. Наиболее распространенным методом изготовления асбесто-цементных изделий является формовка из тонких слоев асбесто-цемент- ной массы.

Касбесто-цементным изделиям относятся: водопроводные

иканализационные трубы, кровельные и отделочные листы, несущие и строительные детали, электроизоляционные доски.

Асбесто-цементные

плиты и скорлупы

 

 

 

Плиты представляют

собой

теплоизоляционный

материал,

изготовленный из смеси

асбеста шестого сорта (50%) и порт­

ландцемента

(50%)

не ниже

марки 800 путем

формования

и сушки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Технология производства асбесто-цементных

 

плит

со­

стоит из сухой распушки

асбеста в бегунах и мокрой распуш-

ки в ролле или

голлендере, смешения

асбеста

с

цементом,

формования

изделий

в

гидравлических

прессах

путем^

от­

ливки массы

в

формы,

прессования, выдержки

изделий

до

схватывания, цемента

в помещении или в пропарочных каме­

рах при .атмосферном

давлении и сушки

изделий. Продолжи­

тельность выдержки

24 ч.

 

 

 

 

 

Сушка изделий производится в камерных или туннельных сушилках при температуре газов 200° С с высокой степенью насыщения водяными парами. Продолжительность сушки 36—18 ч.

Асбестоизоляция .представляет собой теплоизоляционный и огнезащитный материал, изготовляемый из высокосортного распушенного асбестового волокна и вяжущего-быстротвер-

деющего портланцемента или высокомодульного калиевого жидкого стекла. Для повышения термостойкости асбоизоляции добавляются вермикулит, перлит и базальтовое волокно.

Для нанесения асбоизоляции разработана конструкция машины с конвейерной подачей материала к распиливающе­ му пистолету и установка для распушки асбеста. Смесь асбе­ ста с добавками или асбоцемент специальной машиной пода­ ется по шлангу в пистолет-распылитель. При выходе из пи­ столета материал смачивается диспергированными струями воды или раствором жидкого стекла.,

Сушка изоляции производится послойно по мере ее нане­ сения и последующего армирования с помощью калорифера или электропечи при температуре 120—150° С.

Асбестовые листовые изделия

Картон и бумага, применяемые для теплоизоляции и в качестве термически стойкого прокладочного материала, из­ готовляются из массы, в которую помимо асбеста входит на­

полнитель и

связующие вещества — крахмальный клей

до 3%.

 

Асбестовый

картон предсталяет собой листовой теплоизо­

ляционный материал, основным компонентом которого явля­

ется

хризотил-асбест. Состав асбестового картона ( % ) : ас­

бест

четвертого и пятого сортов 65, каолин 30, крах-

м ал

5.

Технология изготовления асбестового картона состоит из распушки асбеста на бегунах и голлендере, куда добавляется каолин и крахмал. Из голлендера масса поступает в мешал­ ку — бетонный резервуар с вращающимся горизонтальным валом с лопастями и элеваторным колесом с черпаками. Из резервуара она поступает по желобу в пескоуловитель, со­ стоящий, из наклонной плоскости с рядом поперечных планок,

удерживающих

пустую

породу

и примеси.

Затем

масса

по­

ступает в

узлоулавливатель

(качающаяся

в вертикальной

плоскости

решетка), где

задерживаются узелки

скатавшего­

ся асбестового

волокна.

Далее

масса подается

на

сетчатый

цилиндр

картоноделательной

папмашине,

на

которой

она

фильтруется и

передается на

сукно-транспортер и формат­

ный барабан.

 

 

 

 

 

 

 

Снятый

с

барабана

картон

прессуется

под

 

давлением

50 кг/см2 в течение 3 ч. Между листами картона

прокладыва­

ется хлопчатобумажная

ткань. После прессования

он посту-

пает в сушильные камеры, откуда идет на обрезку и упаков­ ку. Предельная температура применения асбестового картона 600° С.

Асбестовая бумага представляет собой листовой или ру­ лонный материал, основным компонентом которого является хризотил-асбест.

Состав и технология изготовления асбестовой бумаги ана­ логичны составу и технологии производства асбестового кар­ тона. Она выпускается в листах и рулонах. Поверхность ас­ бестовой бумаги с одной стороны гладкая, с другой стороны имеет отпечаток ткани технического сукна.

Гофрировка бумаги производится между двумя рифле­ ными барабанами, при этом она обдувается паром. Темпера.-

тура в барабанах

180° С. Высота гофра 5—6 мм. Гладкие ли­

сты склеиваются

с гофрированными жидким стеклом.

Асбесто-резиновые листы

Изготовляют из тщательно распушенного асбеста, сме­ шанного с резиновым клеем и другими добавками, формов­ кой полученной массы (65% асбеста, 15% каучука, 20% се­ ры и наполнителей •—графита, каолина, сажи).

 

 

Асбестовые

электроизоляционные

материалы

Изготовляют из смеси асбеста с различными наполните­

лями

и

связующими

веществами

(органические

наполните­

ли —хлопчатая

бумага, древесина,

известь,

слюда,

каолин,

барит,

связующие — асфальты, смолы;

неорганические —

только

 

асбест,

связующие — цемент, соединения

кремнезе­

ма, глинозема,

извести).

 

 

 

 

 

 

 

 

Асбесто-битумные

материалы

 

 

 

 

Изготовляют

вводя

тонко

распушенные

волокна

асбеста

в битум,

что увеличивает температуру

размягчения

и вяз­

кость

битума.

 

 

 

 

 

 

 

 

Г л а в а X

Т Е Х Н О Л О Г И Я С И Л И К А Т Н Ы Х М А Т Е Р И А Л О В

1.

ПРОИЗВОДСТВО ЦЕМЕНТА

Общее мировое производство цементов достигло к 1966 г.

400

млн. т,

при этом СССР производил 73 млн. т, а в

1969 г. 90

млн. т и занял

первое место.

 

 

Ц е м е н т представляет

смесь

минералов — трехкаль-

циевого 3CaO-Si02 и двухкальциевого 2CaO-Si02

силиката,

трехкальциевого

алюмината

ЗСаО-А12 03 , четырехкальциево-

го

алюмоферрита

4 CaO-Al2 03 -Fe2 03,

образующую

с водой

пластическую массу, затвердевающую со временем в воде и на воздухе в прочное камневидное тело. Сырьем для произ­ водства являются природные мергелистые материалы, а так­ же известняки, магнезит, доломит, гипс, глина и другие гор­ ные породы, содержащие кремнезем, глинозем и окислы же­ леза.

Цементы применяются для изготовления строительных ра­ створов и бетонов, для цементации,'гидроизоляции и т. д. [43].

Цемент — это тонкоизмельченный порошок, который для приготовления строительного'раствора замешивается с водой, обычно с добавлением к раствору мелкого заполнителя в виде песка, шлака и т. д. Для получения бетона в цементный раст­ вор добавляют более крупный заполнитель — щебень, гравий и др. Бетон с введением в него для большей прочности (при работе на разрыв) каркаса из стальных прутьев или проволо­ ки называют железобетоном.

И з г о т о в л я е т с я ц е м е н т на специальных заводах, из минерального сырья путем дробления, перемешивания, из­ мельчения, обжига его до спекания (реже до сплавления) и тонкого помола обожженного цементного клинкера (в случае необходимости с добавками к нему).

Цемент обычно имеет следующий химический состав ( % ) : - СаО 64—68, Si0 2 21—24, А1 2 0 3 4—7, Fe 2 0 3 2—4, MgO, SOs

идр. 1,5—3.

Взависимости от химического состава различают 2 основ­ ных вида цемента: портландцемент, состоящий в основном из силикатов кальция, алюминатный цемент, содержащий пре­ имущественно низкоосновный алюминат кальция.

На основе этих двух цементов получают путем введения'в

них различных добавок при помоле

клинкера много

разнооб­

разных цементов — пуццолановый

портландцемент,

шлако­

портландцемент,

гипсоглиноземистый,

гипсошлаковый

и др.

Существует 2

способа подготовки

сырьевой смеси — мок­

рый и сухой; в соответствии с этим различают мокрый и сухой способы производства цемента.

Мокрый способ отличается подготовкой материалов в при­ сутствии воды, а по сухому способу материалы размалывают

и перемешивают

в сухом

виде. В настоящее время

мокрый

способ наиболее

распространен.

 

Схема производства портландцемента по мокрому способу

приведена на рис. 60.

,

 

Известняк дробится

в дробилкзх, подается в

трубные

мельницы, где происходит совместное тонкое измельчение из­ вестняка и глины, подаваемой в виде жидкой массы из глиноболтушек. Из мельниц сырьевой шлам подается в железобе­ тонные резервуары с мешалками или с пневматическим пере­ мешиванием смеси, называемые шламбассейнами. В шламо­ вых бассейнах производится хранение и корректировка сырье­ вой смеси, т. е. смешивание шламов разного химического со­ става для получения требуемого соотношения компонентов.

Обжиг сырьевой смеси производят в барабанных вращаю­ щихся печах. Печь представляет собой вращающийся барабан диаметром 2,2—5 м и длиной 60—185 м, установленный с на­ клоном к горизонту 3—4°. Барабан изнутри футерован огне­ упорным материалом. Печь отапливается угольной пылью, га­ зообразным топливом или мазутом, причем топливо сжигается внутри печи. Производительность печи составляет 10—75 т/час.

В

последнее

время применяются

печи производительностью

до

300 т/час.

 

 

 

Сырьевой

шлам, подаваемый

в печь из горизонтального

шламбассейна, движется противотоком горячим топочным га­

 

зам. При этом

последовательно происходит испарение воды,

дегидратация

минералов, диссоциация

известняка и химиче-.

ские реакции

между образующимся

основным окислом

,

Шбестняк

Глина

Вода

\

Вода

Р и с.< 60.

Схема производства портландцемента мокрым способом:

 

/ — глиноболтушка;

2 — молотковая дробилка;

3— сырьевая

мельница; 4 — корректи­

ровочные шламбассейны; 5 — горизонтальные шламбассейны;

6 —барабанная

вращаю­

щаяся печь; 7 — колосниковый холодильник;

8 — склад;

9 — цементная

мельница;

 

10 — цементные

силосы

 

 

(СаО) и составляющими глиняного компонента

(Si02 ; А1 2 0 3 ,

Fe2C>3). В зоне спекания при 1450° С происходит

окончатель­

ное формирование цементного клинкера. Полученный клинкер охлаждается холодным воздухом в колосниковых холодильни­

ках до 50—60° С. В этих

холодильниках,

расположенных

под

печами, зерна клинкера

равномерным слоем распределяются

на колосниковой решетке, под которую

подается воздух,

на­

правляемый далее в печь для горения топлива. Из холодиль­ ников клинкер подается на склад, где вылеживается неко­ торое время для гашения (гидротации) свободной извести и связывания ее гидравлическими добавками. Вылежавшийся клинкер, совместно с гидравлическими или инертными добав­ ками и добавкой гипса, регулирующей сроки схватывания, размалывают в шаровых цементных мельницах.

Цемент хранится в железобетонных силосах, снабженных аэрирующими днищами, через которые в период разгрузки нагнетается воздух, разрыхляющий цемент. Отправку цемента потребителю производят навалом в автоили железнодорож­ ных цементовозах или в бумажных многослойных мешках.

2.

ПРОИЗВОДСТВО КЕРАМИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ

К е р а м и ч е с к и м и называются изделия из

природных

глин или смесей глин с различными минеральными

добавка­

ми, обожженные до камневидного состояния, не размокающие в воде.

Процесс изготовления керамических изделий состоит из обработки сырья и приготовления керамической массы, фор­ мования, сушки и обжига изделия. В отдельных производст­ вах применяется также внешняя отделка керамических изде­ лий.

В зависимости от состава сырья и температуры обжига ке­ рамические изделия разделяются на 2 класса — со спекшимся плотным черепком (водопоглощение<5%) и с пористым че­ репком (водопоглощение>5%).

По структуре черепка различают: грубую керамику, изде1 лия которой имеют в изломе крупнозернистый (до 0,5—7 мм) черепок (строительная керамика); тонкую керамику — изде­ лия имеют в изломе мелкозернистый (до 0,05—0,1 мм), рав­ номерно окрашенный черепок (фарфор, фаянс), литые изде­ лия (тонкокаменный товар).

Общая классификация керамических изделий приведена в

табл. 41.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 41

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Классификация

керамических из­

 

 

 

 

 

 

 

 

делий

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Отрасль

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

промышлен­

Группа

 

 

Изделие

 

 

 

ности

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Строительная

Изделия

с пористым

Строительный

 

кирпич

и

керамика

черепком

 

 

блоки,

дренажные

трубы,

 

 

 

 

черепица и

майолика, тер­

 

 

 

 

ракота

 

 

 

 

 

 

 

Изделия

с

плотным

Клинкерный

кирпич,

клин­

 

черепком

 

 

керные

плитки

для

полов,

 

 

 

 

канализационные

трубы

Огнеупоры

Шамотные,

магне­

Футеровочные

плитки,

кир­

 

зитовые,

 

полукис­

пичи, фасонные

изделия

 

лые,- динасовые, вы­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

сокоглиноземные,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

углеродсодержащие

 

 

 

 

 

 

 

 

Тонкая

Фарфор

и

полуфар­

Электротехнические

изде­

керамика

фор

 

 

лия,

изделия'

специально­

 

 

 

 

го назначения,

радиотехни­

 

 

 

 

ческие

полупроводники,

ху­

 

 

 

 

дожественные"""" изделия,

по­

 

 

 

 

суда

 

 

 

 

 

 

 

Фаянс

 

 

Санитарные

 

изделия,

ху­

 

 

 

 

дожественные

изделия, по­

 

 

 

 

суда

 

 

 

 

 

 

Литые изделия

Тонкокаменный

Разные

изделия

 

 

 

 

товар

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Изоляционные

Керамзит

и др.

Плиты

полужесткие,

пли­

материалы

 

 

 

ты

и скорлупы

для горя­

и заполнители

 

 

 

чей

изоляции,

 

шинералъ-

 

 

 

 

ная

пробка

и т. д.

 

 

Состав и свойства глин

Глины, используемые для производства керамических из­ делий, имеют повсеместное распространение. Вследствие раз­ личных условий их происхождения состав глин весьма разно­ образен. '

В своей основе глины содержат каолинит," являющийся продуктом каолинизации полевошпатовых пород (разрушения под влиянием действия воды, углекислоты, резких колебаний температуры).

Наряду с каолинитом глины содержат в разных количест­ венных соотношениях и различной степени крупности другие

минералы, обусловливающие ряд технических свойств

глины.

В зависимости от вида и характера примесей глина

может

иметь различные оттенки цветов. Чистый каолин имеет обыч­ но белый цвет.

Примесями в глинах могут быть остатки материнской по­ роды (кварц, полевой шпат, слюда), известняк, магнезит, пи­

рит, окислы железа,

рутил,

щелочи, а также

и

органические

вещества

(уголь, торф, битум, остатки растений

и пр.).

 

 

Окислы железа и все минералы, включающие щелочные и

щелочноземельные

металлы

(биотит, роговая обманка и т. д.),

особенно

известняк,

присутствующий в виде

крупных

зерен,

являются

вредными

примесями

в глинах,

применяемых

для

изготовления

керамических

изделий.

 

 

 

 

 

Различают

глины: кирпичные,

каолины

первичные

и

вто­

ричные, лёсс,

Глинистые сланцы.

 

 

 

 

 

 

К и р п и ч н ы е '

г л и н ы

содержат в виде

примесей

песок

в количестве,

обеспечивающем

изготовление

из таких

 

глин

керамических

изделий.

 

 

 

 

 

 

 

П е р в и ч н ы е

к а о л и н ы образовались

на

месте

разло­

жения своей материнской полевошпатовой породы. Они пред­ ставляют собой механическую смесь каолинита с кварцевым песком и обломками материнской полевошпатовой породы и применяются для производства керамических изделий только после обогащения (обычно методом отмучивания). Обогащен­

ный каолин содержит

98—99%

каолинита и применяется в

фарфоро-фаянсовой промышленности.

 

 

 

В т о р и ч н ы е

к а о л и н ы

были

перенесены

водными

по­

токами от

места

их образования

на

более или

менее

значи­

тельное

расстояние,

где они

отложились в низменностях

из

воды вследствие потери скорости

ее течения. Эти каолины

от­

личаются

большой дисперсностью и пластичностью,

однако

они всегда загрязнены тонкодисперсными примесями минера­ лов, находившихся как в самом каолине, так и в посторонних минералах, размытых водным потоком.

Л ё с с — это порода, представленная тончайшим кварце­ вым веществом на глинистом цементе.

Г л и н и с т ы е с л а н ц ы

(сланцевая

глина) представля­

ют собой синевато-серую породу, распадающуюся на

тонкие

куски неопределенной формы

параллельно

плоскости

напла­

стования.

 

 

 

Основными свойствами глин, определяющими выбор того или иного способа изготовления из них керамических изделий, являются пластичность, связывающая способность, усадка, спекаемость.

Пластичность — это способность глиняного теста изменять форму под давлением без образования трещин и сохранять ее после прекращения давления. Глиняное тесто следует рас­

сматривать как

дисперсную систему, в

которой

дисперсной

фазой является

глина, а дисперсионной

средой — вода.

Пластичность

дисперсных систем

зависит не

только от

свойств дисперсной фазы и дисперсионной среды, но и от фи­ зико-химических реакций, происходящих между ними.

Влияние дисперсной

фазы на

пластичность

проявляется

главным

образом за счет величины

и

формы

частиц

глины,

а также

развитости

их

поверхности. Влияние

дисперсионной

среды сказывается

засчет характера

содержащихся

в ней

ионов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таким

образом,

пластичность глиняного

теста

объясняет­

ся наличием в качестве

дисперсной фазы

каолинита

и дру­

гих родственных ему минералов, частицы которых характе­ ризуются пластинчатой формой (величина пластин примерно

несколько микрон) и

шероховатой

поверхностью,

обеспечи­

вающих образование

вокруг частиц жидких пленок с боль­

шим поверхностным

натяжением.

Пластинчатая

форма ча­

стиц обеспечивает легкое скольжение их относительно друг друга при давлении, а образовавшиеся пленки воды обеспе­ чивают сцепление частиц.

Для каждой глины существует нижний и верхний преде­ лы содержания влаги. При переходе нижнего предела глина

становится хрупкой, а при переходе верхнего предела

теряет

пластичность

и становится текучей.

 

Глиняное

тесто при высушивании при температуре

110° С

теряет пластичность,

но

с прибавлением к нему воды

снова

приобретает

пластичные

свойства.

 

При прокаливании

теста при температуре 700° С оно те­

ряет пластичность, которая уже не восстанавливается при его увлажнении.

Пластичность малопластичных глин может быть повыше­ на путем:

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ