
книги из ГПНТБ / Брагина В.И. Технология угля и неметаллических полезных ископаемых
.pdf10 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: