1.2.1 Расчет состава шихты

Для расчета состава сырьевых смесей определяется количество асбеста каждой марки в асбестовой смеси, а также количество асбеста и цемента в асбестоцементной смеси.

Было установле­но, что при одном и том же количестве асбеста в асбестоцементной смеси прочность изделий снижается по мере уменьшения длины волокна и переходе от асбеста полу­жесткой текстуры к асбесту мягкой текстуры. При этом ухудшаются и технологические свойства сырьевых смесей, снижается производительность формовочных машин, умень­шается прочность сырого листа. Вместе с тем снижения проч­ности асбестоцемента в известных пределах можно избе­жать, если асбест с меньшей длиной волокна вводить в ас­бестоцемент в большем количестве.

Необходимое количество асбеста в асбестоцементной смеси подсчитывают по формуле:

(1)

где Э₁,Э₂,Э₃ – эквивалентное количество асбеста отдельных марок согласно таблице взаимозаменяемости, % /2/

Таблица 4 – эквивалентные количества асбеста, вводимого в асбестоцементную сырьевую смесь для производства листовых изделий

Сорт и марки асбеста	Вид изделия		Сорт и марки асбеста	Вид изделия
	54/200-6; 40/150-1750	40/150-2500; 54/200-7,5 и др.		54/200-6; 40/150-1750	40/150-2500; 54/200-7,5 и др.
П-3-70	-	12,1	М-3-70		-	14,9
П-3-60	-	12,5	М-3-60		-	15,2
П-3-50	-	12,9	М-4-40		-	16,6
П-4-40	-	13,6	М-4-40		-	17
П-4-30	-	13,9	М-4-30		-	17,4
П-4-20	-	14,7	М-4-20		14,1	-
П-4-5	-	15	М-4-5		14,8	-
П-5-67	12	15,2	М-5-50		15,4	-
П-5-65	12,3	15,5	М-6-40		17,2	-
П-5-52	12,9	16,3	М-6-30		18,5	-
П-5-50	13,1	16,6
П-6-45	14,1	-
П-6-30	15,4	-

М₁,М₂,М₃ – содержание соответствующих марок асбеста в асбестовой смеси, % по массе.

Допустим на складе имеются следующие марки асбеста, % по массе: П-3-70 М₁ = 15%, П-4-40 М₂ = 15%, П-5-50 М₃ = 70%. Эквивалентное количество асбеста этих марок находим по таблице 4: П-3-70 Э₁ = 12,1%, П-4-40 Э₂ = 13,6%, П-5-50 Э₃ = 16,6%

Таким образом, содержание цемента составит: 100-15,475=84,525%

1.3 Выбор и обоснование способа производства и технологической схемы

Промышленное производство асбестоцементных изделий существует более 80 лет. За это время предложены десятки способов формования, из которых нашли применение в про­мышленности лишь несколько.

Способы формования изделий можно разделить на не­сколько групп в зависимости от влажности применяемых асбестоцементных смесей:

1) из асбестоцементных суспензий малой концентрации (до 20 %); 2) из концентрированных (до 50—60 %) асбестоцементных суспензий или асбестоцементных паст; 3) из сухих асбестоцементных смесей с последующим небольшим увлажнением перед окончательным уплотнением.

Способы формования, относящиеся к первым двум груп­пам, принято называть мокрыми, а к третьей — сухими.

Формирование изделий из асбестоцементных суспензий малой концентрации. Способ Гатчека. Первый способ фор­мования, с которого началось развитие асбестоцементной промышленности, был предложен в 1900 г. чехом Л. Гатчеком. Он использовал для производства листов из асбестоцементных суспензий малой концентрации круглосуточ­ную машину, применяющуюся для выпуска бумажного картона (паппашину). Предложение оказалось настолько удачным, что и сейчас более 90% асбестоцементных изде­лий в мире выпускаются на основе этого способа

Формование на круглосеточной машине включает сле­дующие процессы: фильтрование асбестоцементной суспен­зии на сетчатом цилиндре, уплотнение отжимным валом влажного слоя из асбестоцементных частиц, отфильтро­ванных из суспензии с удалением воды, обезвоживанием уплотнённого слоя Отсасыванием воды на вакуум-коробке и, наконец, сжатием слоя между двумя валами —формат­ным барабаном и пресс-валом.

Формование изделий из концентрированных асбестоцементных суспензий и паст. Способ Маньяни. Этот способ применяется на некоторых заводах асбестоцементной про­мышленности Италии, Бельгии, Австралии.

Постепенное, слой за слоем, распределение массы на сукне способствует получению листа с плоскостным арми­рованием, хотя плоскостная ориентировка волокон выра­жена меньше, а пространственная больше по сравнению с листами, полученными на круглосеточных машинах. Ма­шина формует волнистый лист, что исключает операцию волнировки и связанные с ней повреждения листа. Однако вакуумобезвоживание и уплотнение слоев значительной тол­щины, а затем целого листа делают эти операции энерго­емкими и продолжительными (скорость движения вакуум-коробок менее 10 м/мин), вследствие чего производитель­ность машины и плотность выпускаемых листов меньше, чем у современных быстроходных круглосеточных машин.

Основные технологические операции, выполняемые на машине «Маньяни», — обезвоживание суспензии и пасты, лежащих на сукне, путем отсасывания воды под вакуумом и уплотнение влажного слоя асбестоцемента валами.

Способ вакуум-формования и упругого уплотнения. Прессованные профилированные асбестоцементные листы можно формовать по способу, предложенному фирмой «Испра». Производство листов по этой технологии носит прерыв­ный характер, операция уплотнения длится 25—45 с, а продолжительность насасывания слоя — примерно в 4 раза больше, поэтому на один пресс ставится 4 насасывающих установки. Отсутствие поточности производства на установках «Испра» и медленное обезвоживание слоя большой толщины делают их неконкурентоспособными в отношении произво­дительности с круглосуточными машинами. Преимуществом способа является возможность выпуска изделий разнооб­разной конфигурации.

Способ формования изделий из сухих асбестоцементных смесей. Этот способ применяется в Швеции, США и других странах. Важной особенностью рассмат­риваемого способа является возможность использования асбеста низких сортов и настолько малая влажность слоя (14—16 %), что при его уплотнении не происходит отжатия воды. Это позволяет применять высокое давление уплотняющих валов до 20 МПа без опасения запрессовки слоя.

Получающиеся при таком давлении листы имеют среднюю плотность около 1,95 г/см³ и отличаются равномерным рас­пределением волокон асбеста по объему, В затвердевшем состоянии они не уступают по прочности на изгиб прессо­ванным листам такой же средней плотности, полученным на кругосеточной машине, или даже превосходят их. Све­жесформованные листы, полученные по этому способу, на­против, имеют малую прочность на растяжение и непригод­ны для волнировки. Причина этого—недостаточная ориен­тировка волокон асбеста в плоскости листа.

Таким образом, для производства плоских асбестоцементных листов рациональнее использовать способ формования изделий из асбестоцементной суспензии малой концентрации (способ экструзии). Технологическая схеме производства представлена на рисунке 2.

Рисунок 2- Технологическая схема производства