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

книги из ГПНТБ / Сухарев М.Ф. Производство теплоизоляционных материалов и изделий учебник

.pdf
Скачиваний:
50
Добавлен:
25.10.2023
Размер:
15.04 Mб
Скачать

лении, т. е. при 8 am она составляет около 175° С. При та­ кой температуре реакция образования гидросиликатов каль­ ция и процессы структурообразования протекают очень интенсивно, что позволяет в короткий срок получить проч­ ную структуру материала и высушить крупноразмерные (длиной до 1 м) изделия.

Можно рекомендовать следующий оптимальный режим тепловой обработки для известково-диатомитовых изде­ лий: быстрый подъем давления до 8—10 am, сушка при 8—10 am до получения изделий заданной влажности в те­ чение 6—8 ч (в зависимости от толщины изделий) и сброс давления пара в течение 10—30 мин. Общая продолжитель­ ность тепловой обработки не должна превышать 10—12 ч. При этом объемная масса выпускаемых изделий составляет 180—200 кг/м3, а предел прочности при изгибе 2—3 кГ/см2.

Коэффициент теплопроводности известково-кремнезе- мистых изделий объемной массой 180—200 кг/м3 составляет

соответственно 0,049—0,056 ккал/м-ч-град

при

средней

температуре

30° С.

 

 

Изделия

обладают высокой водоустойчивостью — в во­

де они не разрушаются, прочность сырых

изделий

состав­

ляет 70—90% от первоначальной прочности, а вновь высу­ шенные изделия приобретают первоначальную прочность.

Себестоимость

1 м3

известково-кремнеземистых

изделий

составляет,

руб.:

 

 

 

 

 

Полная

себестоимость

 

43,6

 

Сырье и материалы

 

 

9,2

 

Энергия

на технологические

цели

7,2

 

Зарплата производственных

рабочих

6,8

 

Цеховые

расходы

 

 

4,2

 

Общезаводские

расходы

 

6,5

 

Фабрично-заводская

себестоимость

57,1

 

Внепронзводственные

расходы

1,6

 

Удельный расход сырья, материалов, электроэнергии

при производстве 1 м3

известково-кремнеземистых

изделий

составляет:

 

 

 

 

 

 

 

Асбест, кг

 

 

' 57

 

Известь,

кг

 

 

93

 

Трепел,

кг

 

 

138

 

Вода,

м3

 

 

 

7,2

 

Пар,

тыс. ккал

 

 

17,6

 

Слотый

воздух, м3

 

163

 

Одна из

разновидностей

известково-кремнеземистых

изделий — вулканит.

 

 

 

 

221

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 41

 

 

Размеры вулканитовых

изделий, мм

 

 

 

 

 

 

 

В у л к а н и т о в ы е

 

 

 

 

П о к а з а т е л и

плиты

 

 

с к о р л у п ы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

500

 

 

500

 

Ширина

 

 

170

 

 

—.

 

 

 

30,

40,

50,

70

30,

40,

50,

60

Внутренний

диаметр . . .

 

33,

52,

67,

77

 

 

 

 

 

 

95,

116

 

 

Физико-технические показатели вулканитовых изделий

 

Объемная масса в сухом состоянии,

кг/м3, не более

350—400

Предел прочности при изгибе, кГ/см2,

не менее . . .

3—3,5

 

Коэффициент

теплопроводности в

сухом,

состоянии,

 

 

ккал/м-ч-град,

не более:

 

 

 

 

 

 

 

при

2 5 ± 5 ° С

 

 

 

0,075—0,08

 

при

100°С

 

 

 

0,080—0,085

 

Влажность,

% по массе, не более

 

 

 

30

 

 

 

Размеры вулканитовых изделий приведены в табл. 41. Производство вулканита организовано по раздельной схеме тепловой обработки: запарка в автоклаве и сушка

горячими газами в туннельной сушилке.

Технологическая схема производства вулканитовых изделий

Диатомит

Асбест

Вода Известняк

I

 

 

I

Мокрая распушка<

Дробление

Измельчение

I

I

Вода

Окончательное

Обжиг

 

смешивание

 

>Пол учение

т

>Гашение

шликера—

 

Гипс.

Формование изделий

I

4

Запаривание

I

I

Распалубка изделий

I

 

I

 

222

Сушка изделий

^Готовая продукция

 

 

Сырьем для вулканита служат инзенский диатомит, асбест марки П-6-40 и известь, получаемая обжигом извест­ няка.

Подготовка исходных материалов аналогична подготов­ ке материалов при производстве известково-кремнеземи­ стых изделий. Для ускорения процесса схватывания ис­ пользуют полуводный гипс.

Состав формовочной массы следующий (% по массе):

диатомита — 65, извести — 20,

асбеста — 15 и гипса —

12% от массы извести сверх

100%.

Формовочную массу приготовляют в лопастной мешал­ ке, загружая материалы в такой последовательности: сначала асбестоизвестковую суспензию при непрерывном перемешивании, а затем гипс и диатомитовый шликер.

В зависимости от заданной объемной массы воду добав­ ляют в количестве 260—300% от массы сухих материалов.

Автоклав для тепловой обработки вулканита представ­ ляет собой сварной цилиндрический барабан внутренним диаметром 2 м и длиной 17 м, закрытый с одной или двух сторон съемными днищами (в первом случае днище делает­ ся глухим). Автоклав предназначен для работы под дав­ лением до 8 am.

Пар подается через паропровод, который проходит внутри котла по всей его длине.

Отработанный пар выходит через сливной клапан. Авто­ клав снабжается предохранительными и перепускными устройствами.

Внутри корпуса смонтированы по всей его длине рельсы для вагонеток с изделиями. Материал находится в авто­ клаве 7—9 ч (выдержка при 8 am 4—5 ч).

При работе на автоклавах крышки их должны закры­ ваться и открываться с помощью специальных механизмов. Наружные стенки автоклавов должны быть заизолированы, побелены и иметь температуру не более 35° С. Входить в автоклав при температуре внутри его выше 40° С нельзя. На автоклавах должны быть установлены манометры с предохранительными клапанами. Манометры следует си­ стематически, не реже чем через 6 месяцев, проверять. На циферблате манометра должна быть красная черта, указывающая предельное рабочее давление. Крышки ав­ токлавов должны иметь надежное уплотнение.

Изделия сушатся до остаточной влажности 30% в тун­ нельном противоточном сушиле при температуре теплоно­ сителя в нагнетающем канале 180—200° С и отсасывающем

223

Т а б л и ц а 42 Контроль производства известково-кремнеземистых

теплоизоляционных изделий

К о н т р о л и р у е м а я опе ­

 

 

Ц и к л и ч н о с т ь

К о н т р о л ь н ы й п о к а ­

Н о р м а т и в

выполнения

рация

затель

к о н т р о л ь н о й

 

 

 

о п е р а ц и и

Подготовка составля­

Содержание S i 0 2

Не менее 80%

ющих:

 

 

кремнеземистый

 

 

материал

Влажность

Не более 45%

 

Активность

Не менее 80%

известь

 

 

 

Содержание MgO

Не менее 5%

 

 

Каждая пар­

асбест

Распушка

тия

Не менее 90%

Известь—20%, Дозировка составля­ По заданному сос­ диатомит—65%, ющих таву асбест 6-го сор­

та—1596

Приготовление фор­

Количество воды

260—300%

 

 

мовочной

массы

 

 

 

 

Тепловая

обработка

Режим в автоклаве

Давление 8

Периодичес­

ки

 

 

 

10 am

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 43 Себестоимость 1 м3 вулканитовых изделий, руб.

И з д е л и я

Фактическая себе­ стоимость

В

том числе по к а л ь к у л я ц и о н н ы м

статьям

 

 

 

з а т р а т

 

 

 

 

сырье и ма­

териалы

топливо на технологичес­ кие цели

энергия на технологичес­ кие цели зарплата производст­ венных рабо­

чих

цеховые рас­ ходы

общезавод­ ские расходы

внепроизводственные расходы

Плиты вулканито-

20—19 5—34 1—44 2—74 4—85 2—88 1-49 1-45

Плиты вулканитовые калиброванные 27—33 5-99 1—44 3—05 7—58 4—37 2-84 2-06

1

 

 

 

 

Т а б л и ц а 44

Удельный' расход основного сырья,

материалов, топлива и

электроэнергии на производство

1 м3 вулканитовых изделий

 

М а т е р и а л ы

 

 

Р а с х о д м а т е р и а л о в

 

 

 

на в у л к а н и т о в ы е плиты

 

 

 

 

Диатомит, кг

 

 

200

Асбест,

кг

'. . . .

 

17

Известь

100%-ной активности, кг . . .

90

Гипс, кг

 

кг

4,5

Топливо

на технологические

цели,

90

Электроэнергия, квтч

 

 

34

Пар, тыс. кк ал

 

 

420

45—60° С.

Теплоноситель движется со

скоростью

2,5—3 м/сек.

Продолжительность сушки 20—25 ч.

Способы контроля производства известково-кремнезе- мистых теплоизоляционных изделий приведены в табл. 42.

При производстве известково-кремнеземистых изделий по совмещенной технологии запарки и сушки в одном аппа­ рате примерно в 1,5 раза сокращается расход тепла, сни­ жается трудоемкость операций и себестоимость готовой продукции.

Экономические показатели производства вулканитовых изделий приведены в табл. 43 и 44.

ГЛ А В А VI

ПР О И З В О Д С Т В О Т Е П Л О И З О Л Я Ц И О Н Н Ы Х

И З Д Е Л И Й Н А О С Н О В Е В С П У Ч Е Н Н О Г О П Е Р Л И Т А И В Е Р М И К У Л И Т А

§ 42. ВСПУЧЕННЫЙ ПЕРЛИТ И ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЕ ИЗДЕЛИЯ ИЗ НЕГО

Гор ая порода перлит представляет собой разновидность вулканических стекол и является продуктом вулкани­ ческого извержения. Основной классификационный при­ знак вулканических стекол — содержание в них воды. По этому признаку и строению породы различают обсидиан

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

45

Техническая

характеристика перлитовых

пород

некоторых

 

 

 

месторождений СССР

 

 

 

 

 

 

 

О б ъ е м н ая масса

перлита,

• S

 

 

 

 

 

 

кг/л1'

 

 

3 £

Т е м п е р а ­

М е с т о р о ж д е н и е

 

 

 

 

s с

тура

в с п у ­

 

 

 

 

 

чивания .

 

 

 

 

 

в с п у ч е н ­

о I- £

 

 

 

п р и р о д н о г о

° С

 

 

 

ного

 

 

 

Арагацкое

(Армения) . .

900—1100

75—125

10

860—980

Фонтанское

(Армения)

940—1000

60—110

11,4

840—980

Качелданское

(Азербайд-

880—995

60—110

11,7

760—980

Заюковское

(Кабардино-

1000—1050

50—70

17

920—940

 

 

 

Ардовское

(Украина) . .

1200—1230

80—100

13,5

980—1050

Ханешское

(Украина)

1240—1290

110—130

10,7

990—1070

Пеликан (Украина) . . .

940—1100

125—160

7,2

1070

Ташкескенское

(Таджики­

 

 

 

 

 

 

стан)

 

 

1280—1400

300-500

3,3

1200*

Мухор-Талинское (Буря-

 

 

 

 

 

 

Богопольское

 

1100—1160

135—185

7

1160*

(Примор-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1050—1120

150-180

6,5

1120*

* Перлнты

этих

м е с т о р о ж д е н и й п е р е д

о б ж и г о м

д о л ж н ы быть

п о д в е р г н у ­

ты предварительной

тепловой

обработке

при 350 — 3 8 5 ° С .

 

 

 

226

PI перлит. В обсидиане содержится не более 1 % растворенной воды. При большем содержании воды по­ роды относятся к перлитам.

По своему составу перлит пред­ ставляет собой силикатный мате­ риал со значительным содержа­ нием щелочи (табл. 45).

Цвет перлита зависит от сопут­ ствующих примесей и изменяется от светло-серого до черного с зеленоватым или красноватым от­ тенком. Плотность породы 2,2— 2,4 г/см3. При нагревании до

1000—1200° С перлит

переходит

в

вязкое

состояние и

быстро вспу­

чивается,

увеличиваясь

при

этом

в

объеме в

10—12

 

раз и

более.

 

 

Коэффициент вспучивания

пер-

литов

Кв,

так

же

как

и

всех

других

материалов,

увеличиваю­

щих свой

объем

при

нагревании,

представляет собой отношение

объ­

емной массы материала до

вспучи­

вания

к

объемной

массе

 

после

вспучивания:

 

 

 

 

 

 

 

 

где уг

— объемная

масса

перлита

 

у2

до

вспучивания,

кг/м3;

 

— объемная

масса

 

перлита

 

 

после вспучивания,

кг/м3.

 

Примерный химический

состав

перлитовых

пород

приводится

в

табл.

46.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Считают,

что

для

производст­

ва

вспученного

перлита,

приме­

няемого для

теплоизоляционных

изделий, пригодна та порода, коэф­

фициент вспучивания

которой

не меньше

5 и температура

вспучивания

не превышает

1000—

1050° С.

 

 

Объем перлита при нагревании увеличивается за счет вспучивания размягченной массы с одновременным пре­ вращением в пар воды, содержащейся в перлитовой породе. Для получения вспученного перлита процесс обжига сле­ дует вести так, чтобы основная масса воды испарилась в момент размягчения породы. При медленном нагревании вся вода может испариться до перехода материала в раз­ мягченное состояние. При чрезмерно интенсивном нагре­ вании быстрое удаление паров воды вызовет растрески-

^

Температура прокаливания

°С

 

Услобные обозначения

••

— с —

Мухор-Галинг.кии

перлит

 

—-X—

нельйадмарский

перлит

 

Закарпатский,

перлит

 

Рис. 90. Влияние температуры на потерю в массе для перлитов различных месторождении

вание материала и образование рыхлой структуры без существенного увеличения объема.

В ряде случаев требуется двухступенчатая тепловая обработка: предварительный подогрев породы для удале­ ния избыточной воды и последующий нагрев до температу­ ры вспучивания, обеспечивающей получение материала

стребуемым коэффициентом вспучивания (рис. 90).

Вотличие от перлитов обсидианы содержат очень мало воды. Это свойство обсидианов используется для получе­ ния путем замедленного обжига более крупных, но пори­ стых и прочных частиц (щебенки), которые находят при­ менение в легких бетонах.

Строение обсидианов — стекловатное, они более темно­ го цвета, плотность их 2,2—2,5 г/см3, а объемная масса после вспучивания значительно выше, чем у перлита, и

228

колеблется от 200 до 350 кг/м3. Температура вспучивания обсидианов различных месторождений находится в преде­ лах 950—1250° С, а коэффициент вспучивания 4—10.

§ 43. ПРОИЗВОДСТВО ВСПУЧЕННОГО ПЕРЛИТА

Вспученный перлит в зависимости от величины зерен раз­ деляется на виды (табл. 47).

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

47

Виды

вспученного

перлита

 

 

 

 

Н а и м е н о в а н и е

Р а з м е р

 

О б ъ е м н а я

масса

, кг/м'

 

ф р а к ц и и , мм

 

 

 

 

 

 

 

 

10—20

 

200,

250,

300,

400,

500

Щебень мелкий

5—10

 

300,

400,

500

 

 

Песок крупный

1,2—5

 

100,

150,

200,

250

 

 

До

1,2

 

100,

150,

200,

250

 

 

»

1,0

 

80

 

 

 

 

Пудра

»

0,25

 

До

150

 

 

 

В песке, применяемом в перлитобетонах, допускается содержание зерен размером до 0,15 мм в количестве не более 15%.

Перлитовый щебень используется как заполнитель теп­ лоизоляционных и конструктивно-теплоизоляционных лег­ ких бетонов. Перлитовый песок применяют для тепло­

т а б л и ц а 48 Физико-технические показатели вспученного перлитового песка

 

 

 

Перлитовый

песок марок

 

П о к а з а т е л и

100

150

200

250

 

 

Насыпная

объемная

 

 

 

250

масса, кг/м3,

не более

100

150

200

Коэффициент тепло­

 

 

 

 

проводности в сухом со­

 

 

 

 

стоянии при температуре

 

 

 

 

25±5° С,

ккал/м-ч-град,

0,045

0,05

0,055

0,06

Влажность,

%, не бо­

 

 

 

2

лее

 

2

2

2

Предельная

темпера­

—200+800 —200+800 —200+800 —200+800

тура применения, °С

229

изоляционных засыпных конструкций с температурой от 200 до 800° С, для производства теплоизоляционных мате­ риалов и изделий и для огнезащитных штукатурок. Перли­ товый порошок используется при изоляции сосудов для

хранения сжиженных газов в качестве засыпной

изоляции

в замкнутом пространстве при атмосферном

давлении.

Перлитовая пудра применяется при изоляции

сосудов

для хранения сжиженных газов в качестве засыпной изоля­ ции, находящейся в замкнутом пространстве под вакуумом.

Тонкий перлитовый порошок применяют также в ка-

Рис.

91. Технологическая

схема

производства

вспученного

 

 

 

 

 

 

 

перлита:

 

 

 

 

 

 

/ — д р о б и л к а ,

2 — питатель,

3 — приемный б у н к е р

д л я

перлитовой

породы, 4 — элеватор, 5 — внброгрохог,

6

— б у н к е р а

сырья

для

р а з ­

личных

фракций,

7 — шнек,

8 — с у ш и л ь н ы й барабан для

предвари ­

тельной

тепловой

обработки перлита, 9

вентилятор,

10

— ш а х т н а я

печь

д л я о б ж и г а

перлита,

/ / — ц и к л о н ы

д л я у л а в л и в а н и я

вспучен ­

ного

перлита,

12

— дымосос,

13 — б у н к е р а д л я р а з л и ч н ы х

фракций

вспученного

перлита,

14

— д о з а т о р ,

15 — упаковка

 

вспученног.о

 

 

 

 

 

 

 

перлита

 

 

 

 

 

 

честве

фильтрующего

материала

в

пищевой,

химической

и других отраслях

промышленности.

 

 

 

 

Физико-технические показатели вспученного перлито­

вого песка приведены в табл. 48.

 

 

 

 

 

Сырая перлитовая

порода измельчается

в

две

стадии

в щековой и молотковой дробилках / (рис. 91).

 

При

производстве

вспученного

перлита

в

зависимости

от вида готовой продукции применяют следующие рабочие фракции дробленой сырой перлитовой породы: для вспу­ ченного щебня при раздельном обжиге — зерна размером 3—5; 5—10 и 10—20 мм; для вспученного песка — до 0;25;

230

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ