
книги из ГПНТБ / Сухарев М.Ф. Производство теплоизоляционных материалов и изделий учебник
.pdfпри наибольшей темпера |
о б |
||||||||
ю |
|||||||||
туре |
может |
продолжаться |
|
||||||
в течение 2—3 ч. Снижать |
|
||||||||
температуру |
нужно |
равно |
ч |
||||||
мерно |
со |
скоростью 100° С |
|||||||
я |
|||||||||
в час до 400° С, а затем воз |
Н |
||||||||
можно и более быстрое |
ос |
|
|||||||
тывание. |
|
|
|
|
|
|
|||
Общая |
|
продолжитель |
|
||||||
ность |
|
обжига |
20—24 ч. |
|
|||||
Брак |
изделий |
при |
сушке |
|
|||||
и обжиге |
не |
должен |
пре |
ю |
|||||
вышать |
5%. |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
>> |
|||||
Усадка |
изделий |
по |
ли |
о. |
|||||
«Г |
|||||||||
нейным |
размерам |
состав |
|||||||
s |
|||||||||
ляет |
в |
процессе |
обжига |
ч |
|||||
1,5—2% |
при |
температуре |
|
||||||
обжига |
850° С |
и |
3—4% |
|
|||||
при 900° С. |
|
|
|
|
|
||||
При |
использовании |
ог |
И |
||||||
неупорной |
глины |
получа |
S |
||||||
ются |
изделия, стойкие |
при |
|
||||||
более |
высоких |
температу |
|
||||||
рах. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Схема контроля произ водства перлитокерамических теплоизоляцион ных изделий приводится в табл. 56.
Изделия одного вида, размера и марки упако вывают в жесткую тару и транспортируют в крытых вагонах или укладывают плотным штабелем в же лезнодорожные контейне ры. Плиты ставят на реб ро, скорлупы и сегменты — на торец. Изделия должны быть уложены с бумаж ными прокладками и же стко зафиксированы.
Складируют и транспор тируют изделия в условиях,
(
х~ о
ОCJ Й -
СCJ Q} о
йяса2—3
» ; «
ш - о
оя g.
Ко
Йо 3 я
S о а о- г » а о
л с и
КО | ч
к я и о <Ц i- t- g m и ч к
5 о д
к о и
Ч О О ^ 0*0 Е
°5
ао »5
|
|
|
Т а б л и ц а 59 |
Удельный расход |
основного сырья, |
материалов, |
топлива и энергии |
на |
производство 1 Л/3 |
перлитовых |
изделий |
П р о д у к ц и я
Перлитовая порода, кг |
Цемент, кг |
Асбест, кг |
Дизельное топливо, кг |
а |
|
|
«и |
» |
|
х |
|
|
о |
е |
га |
О, <о |
||
й |
К |
|
|
КС |
|
S «Г |
о |
|
ч 5 |
kd |
|
СП £ |
Перлитоцемснтные |
и здел ия: |
|
|
|
|
|
скорлупы |
165 |
162 |
40 |
219 |
91 |
2,4 |
плиты |
165 |
162 |
40 |
219 |
91 |
2,4 |
Перлитовый песок |
11 |
|
|
54 |
81 |
3,1 |
исключающих их увлажнение |
и повреждение. |
Хранят их |
в крытых складах раздельно по маркам и размерам, шта белями высотой не более 1,7—2,0 м.
На основе вспученного перлитового песка и пластич
ной огнеупорной |
глины могут |
быть получены |
л е г к о |
|
в е с н ы е о г н е у п о р н ы е |
и з д е л и я |
объемной |
||
массой 500—800 |
, кг/м3 |
и у л ь т р а л е г к_о в е с н ы е |
||
объемной массой |
400 |
кг/м3. |
|
|
Физико-технические показатели перлито-шамотных теп лоизоляционных огнеупорных изделий представлены в
табл. 57. |
|
Экономические |
показатели производства вспученного |
перлита и изделий из него приведены в табл. 58 и 59. |
|
§ 46. ПРОИЗВОДСТВО |
ВСПУЧЕННОГО |
ВЕРМИКУЛИТА |
|
Вермикулит "представляет собой минерал из группы слюд, которые обладают способностью расщепляться на тонкие, гибкие пластинки. Химический состав слюд, а следователь но, и вермикулита сложен и непостоянен.
В некоторых слюдах присутствует поглощенная вода, которая часто изменяет все свойства слюды. Такие слюды выделены в отдельную группу гидратизированных, или гидрослюд. К этой группе относится и вермикулит, являю
щийся |
высокогидратизированным алюмосиликатом маг |
||
ния. |
|
|
|
Вермикулит обладает |
способностью |
вспучиваться при |
|
быстром нагревании. При температуре |
100—110° С начи |
||
нается |
выделение паров |
воды, которое |
продолжается до |
252
300° С. |
При |
продолжи |
о |
|||||
тельном |
нагревании при |
CD |
||||||
температуре |
более |
750° С |
|
|||||
выделяются |
пары |
кристал |
|
|||||
лизационной |
воды, |
входя |
|
|||||
щей |
в состав |
кристалли |
|
|||||
зационной |
решетки, |
что |
|
|||||
приводит |
к ее |
изменению |
|
|||||
и разрушению. |
Вспучива |
|
||||||
ние вермикулита |
приводит |
|
||||||
к увеличению его объема и |
|
|||||||
образованию |
легких, |
рас |
|
|||||
щепленных пластинок, по |
|
|||||||
хожих на червячков. Наи |
|
|||||||
больший |
эффект |
|
вспучи |
|
||||
вания достигается |
при тем |
|
||||||
пературе |
|
850—1100° С. |
|
|||||
Нагревание |
вермикулита |
|
||||||
сопровождается |
изменени |
|
||||||
ем |
цвета, |
который при |
|
|||||
этой |
температуре |
|
перехо |
св |
||||
дит в золотистый. |
|
|
|
н |
||||
Некоторые образцы вер |
|
|||||||
микулита увеличиваются в |
|
|||||||
объеме до 15—20 раз. |
|
|||||||
Плотность |
|
вермику |
|
|||||
лита |
2,05—2,71 |
г/смй, а |
о |
|||||
температура |
|
плавления |
||||||
|
и |
|||||||
около 1300°С. |
|
|
|
|
|
|||
В СССР вермикулит на |
|
|||||||
ходят на Кольском |
|
полу |
|
|||||
острове, |
Урале, |
в |
|
Крас |
|
|||
ноярском |
крае, |
Приморье, |
|
|||||
Иркутской области, |
Казах |
|
||||||
ской, Армянской |
и |
Укра |
|
|||||
инской ССР, а также в Яку |
|
|||||||
тии. |
Наиболее |
крупными |
|
|||||
месторождениями |
являют |
|
||||||
ся Ковдорское (на Кольс |
|
|||||||
ком |
полуострове), |
|
Пота |
|
||||
нинское |
и |
Булдымское |
|
|||||
(на Урале) и Кокшаровс- |
|
|||||||
кое |
(в Приморье). |
|
|
|
Химический состав вер-
|
Потери при прокаливании |
|
О |
| |
+ |
|
О |
|
га |
|
Z |
|
о |
|
to |
|
2 |
массе |
|
% по |
CaO |
состав, |
|
Химический |
О |
|
о |
|
1ь |
|
о |
|
< |
|
о |
|
со |
|
пин |
-ваиьЛиэя х н э и п - н ф ф е о ^
неМесторожден
0,16—2,81 |
6,38—15,28 |
7,77—13,36 |
1,83—2,45 |
21,71—24,49 |
23,79—29,12 |
0,56—1,4 |
0,25—1,35 |
8,03—13,27 |
4,9—10,92 |
8,31—13,27 |
13,16—17,02 |
38,68—40,55 |
33,24—38,22 |
р~ |
о из |
|
« 1 • |
Булдымское (Челябинская |
Ковдорское (Мурманская обл.) |
253
микулита |
некоторых |
месторождений |
приведен |
в |
табл. 60. |
|
|
|
|
Из числа разрабатываемых месторождений лучшими свойствами обладает вермикулит Булдымского месторож дения, запасы которого в настоящее время практически почти выработаны. Перспективным месторождением по содержанию качественного вермикулита является Пота нинское, а по запасам — Ковдорское, которое, однако, характеризуется крайней засоренностью, имеет среднее содержание вермикулита в породе 10—12%. Сырье Ковдорского месторождения требует предварительного обо гащения.
Вспученный |
вермикулит — прекрасный |
теплоизоля |
|||||||
ционный |
материал, так как он |
обладает высокой пори- |
|||||||
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
61 |
||
Физико-технические показатели вспученного вермикулита |
|
||||||||
|
|
|
|
М а р ки |
вспученного |
|
в е р м и к у л и т а |
||
|
|
П о к а з а т е л и |
|
100 |
150 |
|
200 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Объемная |
масса |
в сухом |
состоянии, |
100 |
150 |
200 |
|
||
Коэффициент теплопроводности, |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|||||
ккал/м-ч-град, |
|
ие более: |
|
|
|
|
|
|
|
при 25°С |
|
|
|
0,055 |
0,060 |
0,065 |
|||
при 325С С |
|
|
|
0,130 |
0,135 |
0,140 |
|
||
Влажность, |
% по массе, |
не более |
3 |
3 |
3 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
62 |
||
Изменение |
коэффициента теплопроводности различных фракций |
|
|||||||
|
|
|
|
О б ъ е м н а я |
масса, кг/м3 |
|
|
|
|
П о к а з а т е л и |
|
100 |
125 |
|
140 |
|
160 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Размер зерен, |
7—10 |
3—7 |
|
1—3 |
|
0,25—1 |
|
||
мм |
|
|
|
|
|
||||
Коэффициент |
|
|
|
|
|
|
|
||
теплопроводнос |
|
|
|
|
|
|
|
||
ти в зависимос |
|
|
|
|
|
|
|
||
ти от температу |
|
|
|
|
|
|
|
||
ры, |
|
|
0,65+ |
0,062+ |
|
0,076+ |
|
0,076+ |
|
ккал/м-ч-град |
|
|
|
|
|
||||
|
|
+0,00028/с Р |
+0,00025/с Р +0,000 Ш с Р |
+0,00016/с р |
254
стостыо, легкостью, малой теплопроводностью и высокой
температуростойкостыо. |
|
Свойства вспученного вермикулита |
приведены в |
табл. 61. |
|
Предельная температура применения вспученного вер микулита 1100° С.
Коэффициент теплопроводности зернистого вспученно го вермикулита существенно меняется в зависимости от размеров зерен и объемной - массы (табл. 62).
Вермикулит получают обжигом сортированной и измель ченной породы в шахтных или вращающихся печах. Обжиг вермикулита происходит в потоке горячих дымовых газов, образуемых от сгорания жидкого или газообразного топ лива.
Технологическая схема получения вспученного вермикулита
|
Склад вермикулитовой |
породы |
|
|
|||
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
Сушка |
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
Дробление |
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
Рассев |
по фракциям |
|
|
||
Отходы—фракция меньше* |
1 |
I |
>Фракция |
больше 8 мм |
|||
|
0,5 мм |
|
|
4 |
|
|
i |
|
|
|
Обжиг |
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
Очистка дымовых |
газов* |
Осаждение |
(-Вспученный |
вермикулит |
|||
в |
мокром скруббере |
|
| |
для изготовления изделий |
|||
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
Упаковка вспученного вермикулита |
|
|
||||
' |
• |
|
|
4 |
|
|
|
|
|
Склад |
готовой продукции |
|
|
||
Поступающая |
вермикулитовая |
порода |
предваритель |
||||
но |
подвергается |
сушке, |
а затем дроблению на |
молотковой |
|||
дробилке с последующим |
рассевом |
измельченной породы |
|||||
на |
виброгрохоте. |
|
|
|
|
|
|
Сушка проводится в сушильном барабане при темпера туре 90—100° С для удаления с частичек породы поверх ностной влаги.
Подсушенная порода влажностью не более 3—5% направляется на обжиг в шахтную или вращающуюся печь.
255
|
|
|
|
|
_,' |
|
|
Для |
обжига |
исполь |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
зуют |
измельченную вер- |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
микулитовую |
|
|
|
породу |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
размером |
|
|
0,5—8 |
|
мм. |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Фракция меньше 0,5 |
|
мм |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
считается |
|
отходом |
про |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
изводства, |
|
а |
|
фракция |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
крупнее |
|
|
8 мм |
возвра |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
щается на измельчение. |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вспученный |
|
верми |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
кулит |
улавливается |
в |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
батарейных |
|
циклонах, |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где |
одновременно |
раз |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
деляется • на |
|
фракции. |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вспученный |
вермикулит |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
используется |
|
в |
|
качест |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ве |
теплоизоляционной |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
засыпки |
как |
легкий |
|
за |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
полнитель |
в |
жаростой |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ких |
теплоизоляционных |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
бетонах |
|
или |
|
огнестой |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ких штукатурках, а так |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
же |
для |
|
производства |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
теплоизоляционных фор |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мованных |
изделий. |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ш а х т н а я п е ч ь |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
д л я |
|
|
|
в с п у ч и в а |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
н и я в е р м и к у л и - |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
т а |
(рис. |
100) |
представ |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ляет |
собой |
металличе |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
скую |
трубу |
4 |
|
с |
внут |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ренней |
футеровкой |
|
из |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
огнеупорного |
и |
|
тепло |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
изоляционного |
кирпича. |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Внутренний |
диаметр |
пе |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
чи 800 мм. Печь отапли |
||||||||||
Рнс. |
|
100. Шахтная |
печь |
для |
обжига |
вается жидким или газо |
|||||||||||||
|
(вспучивания) |
вермикулита: |
образным |
|
топливом, |
|
ко |
||||||||||||
/ — |
з а г р у з о ч н ы й |
п а т р у б о к , |
2 |
— конус - |
торое сжигается |
|
в |
фор |
|||||||||||
рассекатель, |
3 — |
шахта |
печн, |
4—труба, |
сунке |
высокого |
|
давле |
|||||||||||
|
|
5 |
— течка, |
6 — |
затвор |
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ния |
или |
в горелке |
ииз- |
|||||||
КОГО |
давления. Производительность печи 300 |
кг/ч. |
Темпе |
||||||||||||||||
ратура,вазоне "обжига |
1100° С, температура |
отходящих |
|
ды |
|||||||||||||||
мовых газов 700° С, а вспученного |
вермикулита 500—800° С. |
256
Вермикулитовая порода |
загружается |
через |
воронку |
и загрузочный патрубок |
находящийся |
вверху |
шахты. |
Под отверстием загрузочной воронки установлен конусрассекатель 2 из жаростойкого чугуна для равномерного распределения вермикулитовой породы по поперечному сечению шахты.
Под шахты наклонный с выходным отверстием.. Он со общается с течкой 5, снабженной затвором 6 для удаления вспученного вермикулита из печи.
Вермикулит обжигается во встречном потоке газов во время падения вниз на под печи. Высота шахты 6600 мм.
Рис. 101. Барабанная печь для обжига (вспучивания) вермикулита:
/ — течка дл я выгрузки |
вспученного вермикулита, 2 — |
цик |
||
лон, 3 |
— т р у б о п р о в о д д л я подсоса в о з д у х а , |
4 — з а г р у з о ч н ы й |
||
б у н к е р |
сырья . 5 — с у ш и л ь н ы й б а р а б а н , 6 — дымопровод, |
7 — |
||
|
в о з д у х о п р о в о д , |
8 — обжигательный |
барабан |
|
При вспучивании вермикулита рекомендуется контроль производства организовать следующим образом.
Для каждой партии определяют содержание пустой по роды, которое не должно быть больше 20%. Фракционный состав каждой партии породы при рассеве должен быть в пределах: более 2 мм — не менее 50%, 2—0,6 мм — не менее 40% и меньше 0,6 мм — не более 10%. Влажность вермикулитовой породы не должна превышать 10%. Фрак ционный состав загружаемой в печь рабочей фракции дол жен быть равен 0,5—8 мм. Температуру в печи периоди чески фиксируют (в зоне обжига, отходящих газов и вспу ченного вермикулита). Качество готовой продукции про веряют в соответствии с установленными нормативными
257
документами — стандартом на вспученный вермикулит и техническими условиями на вермикулитовые изделия.
. Для вспучивания вермпкулитовых пород с содержа нием посторонних включений пли пустой породы больше 6% пользуются вращающимися печами барабанного типа (рис. 101). Производительность печи 800 кг/ч. Печь для вспучивания вермикулита состоит из двух барабанов: сушильного 5 и обжигательного 8. Кроме того, в агрегат входят циклонная топка и циклон из жароупорной ста ли 2. Вермикулит подсушивают в сушильном барабане за счет тепла отходящих из обжигательной печи газов. Основ ной обжигательный барабан футерован огнеупорным шамот ным и теплоизоляционным кирпичом. Предварительно под сушенный при 80—100° С вермикулит поступает в обжига тельный . барабан, где вспучивается при 1000—1200° С в потоке газов, с которыми и уносится в циклон. Из циклона вспученный вермикулит пневмотранспортом подается в осадительную камеру и на упаковку в крафт-мешки.
Температура отходящих дымовых газов 700° С, а темпе ратура вспученного вермикулита 450—500° С. Конструк тивные размеры печи: внутренний диаметр 630 мм, длина печи по оси 5800 мм, угол наклона 5°. Процесс ведется аналогично обжигу перлита во вращающейся печи.
Контроль производства вспученного вермикулита при обжиге в барабанной печи аналогичен контролю производ ства вспученного вермикулита при обжиге его в шахтной
печи. |
|
|
Вспученный вермикулит |
транспортируют в |
жесткой |
таре стандартных размеров, |
предохраняющей |
материал |
от уплотнения, и храпят в условиях, защищающих его от
увлажнения. |
^ |
|
§ 47. ПРОИЗВОДСТВО |
АСБЕСТОВЕРМИКУЛИТОВЫХ |
|
ИЗДЕЛИЙ |
|
|
Теплоизоляционные |
изделия из вермикулита могут изго |
товляться на различных связующих материалах: высоко пластичной бентонитовой глине, крахмале, жидком стекле, синтетических смолах и др.
Физико-технические показатели асбестовермнкулитовых изделий на бентонитовом связующем приводятся в табл. 63.
Предельная температура применения асбестовермикулитовых плит 600° С.
258
Т а б л и ц а 63
Физико-технические показатели асбестовермнкулитовых плит на бентонитовом связующем
П о к а з а т е л и |
|
|
М а р ки плит |
|||
|
|
250 |
300 |
350 |
||
|
|
|
|
|||
Объемная масса в сухом состоянии, |
кг/м3, |
не |
|
|
||
более |
|
в сухом |
250 |
300 |
350 |
|
Коэффициент теплопроводности |
сос |
|
|
|||
тоянии, ккал/м-ч-град, |
при средней |
темпера |
|
|
||
туре, не более: |
|
|
|
|
|
|
25°С |
|
|
|
0,075 |
0,080 |
0,085 |
300°С |
при изгибе, |
кГ/см2, |
|
0,135 |
0,140 |
0,145 |
Предел прочности |
не ме- |
2,25 |
2,5 |
|||
Влажность, % по массе, не более |
|
1,8 |
||||
|
5 |
5 |
5 |
|||
Линейная усадка при 600°С, %, не более |
1,5 |
1,5 |
1,5 |
Длина плит 1000 и 500 мм, ширина 500 мм, толщина плит 40, 50, 80 и 100 мм. Скорлупы и сегменты длиной 500 мм, толщиной 40 и 50 мм предусмотрены различных диаметров — от 52 до 388 мм.
Технологическая схема производства асбестовермнкулитовых изделий на бентонито-крахмальном связующем
|
Вода |
|
|
Вспученный верми |
Асбест |
Бентонитовая |
Крахмал |
кулит |
4 |
глина |
4* |
V |
Обмятне |
I |
Дозировка |
Дозировка |
1 |
Приготовление |
I |
|
глиняного |
Приготовление |
|
|
|
||
|
Распушка<—1 |
шликера |
клейстера |
|
I |
I |
Дозировка |
|
Дозировка |
Дозировка |
|
|
I |
||
|
|
I |
|
|
|
|
|
Вода - |
> Перемешивание |
гидромассы |
|
|
4* |
|
|
|
Формование |
|
|
|
I |
|
|
Сушка
I
Охлаждение |
|
I |
|
Упаковка |
|
1 |
|
Готовая продукция |
259 |
|
Т а б л и ц а 64
Техническая характеристика основного технологического оборудования, применяемого при производстве асбестовермикулитовых изделии на бентонито-крахмалыюм связующем
О п е р а ц и и
Подготовка асбеста
|
|
|
Производи тельность оборудова ния |
кет |
Х а р а к т е р и с т и к а о б о р у д о |
Мощность электродви гателя, |
|||
|
вания |
|
|
|
Бегуны 1400X1400 мм |
350 кг/ч |
14 |
||
с чугунными |
катками |
|
|
|
Смеситель |
для асбес |
5600 кг/ч |
7 |
|
товой |
взвеси 8%-ной |
|
|
|
концентрации |
емкостью |
|
|
|
1,8 м3 |
|
|
|
|
|
|
Бак-смеситель |
для рас-5600 кг/ч |
10 |
|||
|
|
пушкн емкостью 2,2 м3 |
|
|
|||
Приготовление |
бенто |
Растворосмеситель ем |
200 кг/ч |
2,8 |
|||
нитовой взвеси |
|
костью 325 л |
|
|
|
|
|
|
|
Бак-смеситель |
емкос |
— |
2,8 |
||
|
|
тью 2,2 |
м3 |
|
|
|
|
Приготовление крахмаль |
Бак-смеситель с паро |
2000 кг/ч |
1 |
||||
ного клейстера |
2%-ной |
вым обогревом |
емкостью |
|
|
||
концентрации |
|
1 м3 |
|
|
|
|
|
Приготовление |
гидро |
Бак с |
пропеллерной |
— |
4,5 |
||
массы |
|
мешалкой емкостью 7 м3 |
|
|
|||
|
|
Смеситель |
емкостью |
— |
7 |
||
|
|
2,5 м3 |
|
|
|
|
|
Формование изделий |
Станок-пресс для плит |
100 |
8,7 |
||||
|
|
|
|
|
|
шт/ч |
|
260