Производство стекловатных изделий

3Са(ОН)₂+2Аl+6 Н₂О=3СаО* Аl₂О₃*6 Н₂О+3

 

       При производстве  газосиликата мокрый помол песка  наиболее рационален и экономичен.Песок  хранят в бункерах, расположенных  над уровнем земли, отула он  поступает в шаровую мельницу  через дозатор, которым оборудован  бункер. Тонкость помола песка  зависит от количества загружаемого  песка в мельницу и степенинаполнения  её камер мелющими телами. Олученный  песчаный шлам проходит через  сито для отделения неразмытых  частиц, нарушаемых структура газосиликата, из сита  приготовленный шлам  через дозатор поступает в  газобетоносмеситель, перед подачей  в который шлам прогревают  паром до температуры 40-45 С.

 

 

Технологическая схема  производства

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Дозировку песка и извести осуществляют весовыми дозаторами разных систем. Весьма точное отвешивание должно быть при  дозировке алюминиевой пудры. Все  компоненты газобетонной массы смешиваются  в передвижной газорастворомешалке  которая может передвигаться  при помощи мостового крана, кран балки или тельфера, а также  по рельсовому пути. Применение передвижной  газорастворомешалки СМ-553 лучше, чем  неподвижной, так как в этом случае не нарушается процесс вспучивания  газобетонной массы при двойном  переливании ее из растворомешалки  в разливочный ковш и из него в  форму.

Составные части газобетонной массы  загружаются в газорастворомешалку  в следующей последовательности. Сначала заливается песчаный шлам, потом известь. Смесь перемешивается в течении 5 мин. Затем всыпается  в газорастворомешалку точно  отмеренное количество алюминиевой  пудры в виде водной суспензии, продолжая  перемешивания еще в течении 5 мин мешалкой, при этом вращение лопастного вала продолжается.

Тщательное  перемешивание массы имеет очень  большое значение, так как при  недостаточном смешивании газосиликат  может иметь неодинаковую по величине и неравномерно распределенную пористость, что снижает его прочность  и ухудшает теплоизоляционные свойства. Но и слишком долго перемешивать суспензию алюминиевой пудры  с раствором нельзя, так как  газовыделение может начаться уже в газорастворомешалкеи после заливки в формы газобетонная масса не даст нужного вспучивания.

 

        Газосиликатную массу разливают в формы через два отверстия в нижней части мешалки при помощи гибких рукавов. Формы представляют собой металлические ящики с разъемными стенками, скрепляемых клиньями.

К подготовленным формам подают растворомешалку  и заливают массой формы на 2/3 или  ¾ высоты, учитывая увеличение объема массы при газовыделении.

Заливаемая в формы масса  должна иметь такую вязкость, чтобы  до начала схватывания вяжущего вещества твердые, жидкие и газообразные компоненты ее не разделялись и масса не расслаивалась.

Затем производят вибрирование массы. В результате чего резко ускоряется процесс вспучивания газосиликата и повышается качество газосиликатных изделий.

Газосиликатная масса в обычных  производственных условиях вспучивается в пределах от 15 до 50 мин; процесс  вибровспучивания рпродолжается всего  лишь от 1 до 3 мин.

Параметры вибрирования изменяются в  зависимости от объемного веса газосиликатных изделий.

Вибровспучивание газосиликатной массы по сравнению с обычном  способом вспучивания газосиликата имеет технико-экономические преимущества:

1. структурная прочность массы после прекращения вибрирования нарастает очень быстро;
2. время выдерживания изделий до автоклавной обработки значительно сокращается в следствии их большей прочности;
3. продолжительность запаривания изделий в автоклавах тоже уменьшиться, так как изделия при загрузке в автоклавы сохраняют еще температуру около 60-70^оС и обладают большей начальной прочностью;
4. качество газосиликатных изделий, получаемых с применением вибровспучивания, улучшается: изделия получаются с более мелкой и равномерно распределенной пористостью;  усадочные деформации уменьшаются ; вибровспученый газосиликат более морозостоек, чем обычный;

Сырьевые материалы и технологическое  оборудование при этом не меняется по сравнению с обычным способом производства газосиликата, кроме дополнительной установки виброплощадок.

Изделия выдерживаются в формах до автоклавной обработки не более 1часа в отапливаемом помещении, либо в камере микроклимата, после чего срезают горбушку и разрезают  на изделия нужных размеров.

Горбушку срезают машинами типа К-386/3, в настоящее время на заводах  ячеистого бетона применяют резательную  технологию, обеспечивающую высокую  точность размеров, прямолинейность  граней и отсутствие масляных пятен  на поверхности. Благодаря резательной  технологии повышается степень заполнения автоклава, снижается металлоемкость производства, резко уменьшается  количество ручных операций.

Затем идет тепловлажностная обработка  изделий. Для запаривания изделий  в автоклавах используют влажный  насыщенный водяной пар, быстро конденсирующийся и создающий водную среду в  порах материала. При поступлении  из котельной сухого насыщенного  пара его увлажняют при помощи специальных увлажнителей. Перегретый пар для автоклавной обработки  не применяется. Давление пара в изотермический период запаривания обычно составляет от 9 до 13 атмосфер (175-190^оС). необходимость подъема давления до 9 атмосфер объясняется тем, что интенсивность растворения SiO₂ в растворе Са(ОН)₂ начинается при температуре 170-175 ^оС.

Расход пара на 1 м³газобетона колеблется от 225 до 300 кг.

В целях наиболее экономического использования  пара автоклавы работают с перепуском пара из одного автоклава в другой: в только что загруженный изделиями  автоклав сначала подают отработанный пар из другого автоклава, в котором  изотермический период запаривания  уже окончился, лишь после выравнивания давления в обоих автоклавах начинается выпуск в первый автоклав свежего  пара из котельной. Перепуск обработанного  пара из одного автоклава в другой осуществляется постепенным открыванием  парового вентиля.

Процесс тепловлажностной обработки  по характеру происходящих при этом физико-химических явлений может разделится на три стадии, которым соответствуют прямые циклограммы тепловлажностной обработки. 1- повышение температуры до требуемой, 2-прогрев изделия, 3-постепенное снижение температуры в автоклаве, постепенное остывание изделия.

Ниже  приведена циклограмма тепловлажностной  обработки.

.

2   Режим работы цеха

          Режим работы цеха характеризуется числом рабочих дней в году, количеством рабочих смен в сутки, и количеством часов в рабочую смену. Режим работы устанавливается по нормам технологического проектирования предприятия. Для предприятий с автоклавной обработкой, т.е. выпускающих ячеистые бетоны автоклавного твердения, в году принимается 305 рабочих дней, формирование проводится в 2 смены. Продолжительность смены 8 часов.

         Режим работы предприятия Таблица 5

№ п/п	Наименование отделений цеха и  операций.	Кол-во Рабочих дней в году Дн	Кол-во Смен в сутки   См	Кол-во Часов смене   Тсм	Номинальный год. Фонд рабочего времени Фн	Коэф. Технического исп. Оборудования Ктм	Коэф. Использования раб. Времени   Ксм	Годовой фонд рабочего времени   Фч
11	Склад по приему сырья	365	2	8	5840	0,95	0,95	5270,6
22	Отделение помола сырья	260	2	8	4160	0,95	0,95	3754,4
33	Отделение подготовки смеси	260	2	8	4160	0,95	0,95	3754,4
44	Формовочное отделение	260	2	8	4160	0,95	0,85	3359,2
55	Автоклавное отделение	305	3	8	7320	0,95	1	6954
66	Склад готовой продукции	365	2	8	5840	0,95	0,95	5270,6

 

 

Номинальный годовой фонд рабочего времени определяется по формуле:

Фн = Дн * См * Тсм, час.

Дн-количество рабочих дней в году

См- количество рабочих смен в сутки,

Тсм-количество часов в рабочей смене.

 

           Годовой фонд чистого рабочего времени составляет

         Фч=Фн*Ктм*Ксм

Коэфициент  технического использования рабочего времени с учетом времени простоя  борудования за год составляет ориентировочно Ктм=0,95.

 

Ориентировочное значение коэффициента использования  рабочего времени  Ксм для каждого оборудования принимает в соответствии с методическим пособием,  и заносим в таблицу 5.

 

Фн1=365*2*8=5840

Фн2=Фн3=Фн4=260*2*8=4160

Фн5=305*3*8=7320

Фн6=365*2*8=5840

 

Фч1=5840*0,95*0,95=5270,6

Фч2=Фч3=4160*0,95*0,95=3754,4

Фч4=4160*0,95*0,85=3359,2

Фч5=7320*0,95*1=6954

Фч6=5840*0,95*0,95=5270,6

 

 

 

 

 

 

3   Производительность цеха

Таблица 6

 

 

Наименование изделия	Производственная программа
	в год	в сутки	в смену	в час
	м3	м3	м3	м3
Газосиликатные блоки	70000	269,2	134,6	8,4

 

         Расчет  производительности для каждого технологического передела производим по формуле

Пр=По/(1-Б/100)

Пр-производительность рассчитываемого передела

По-производительность следующего передела

Б-производительны  расходы и потери от брака, %

                                                                                         Таблица 7

№ п/п	Наименование передела	Величина производственных отходов  и потерь %	Производительность тыс.куб.м/год
			год	сутки	смена	час
1	Упаковка	0	70000	269,2	134,6	8,4
2	Автоклавная обработка	2,5	71795	235,4	78,46	9,8
3	Резка на формы	15	84465	324,8	162,43	20,3
4	Формовка, процесс порообразования	5	88910	341,96	170,98	21,37
5	Смешивание компонентов	0	88910	341,95	170,98	21,37
6	Помол песка	3	91660	352,5	176,3	22,03

 

  

Количественые величины брака принимаем в соответствии с методическим пособием, вносим в  столбец 3, таблицы 7.

 

Производительность  с учетом потерь брака на переделах  рассчитываем:

 

Упаковка:  70000 тыс. куб.м/год

Автоклавная обработка: 70000/(1-2,5/100)=71795

Резка на формы: 71795/(1-15/100)=84465

Формовка:   84465/(1-5/100)=88910

Смешивание  компонентов: 88910

Помол песка: 88910=(1-3/100)=91660

 

Итого годовая  производительность с  учетом потерь на брак равна 91660 тыс.куб м.

 

 4  Сырье и полуфабрикаты

Основными видами сырья для изготовления автоклавных  ячеистых бетонов служат песок, известь, вода и порообразователи.

Песок используют преимущественно с содержанием 76-95% двуокиси кремния, хотя оптимально – не менее 90% SiO2, не более 5% глины  и 0,5 слюды. По остальным показателям  песок должен удовлетворять ГОСТ 8736-74; он должен содержать несвязанной  двуокиси кремния не менее 90%, сернистых  и сернокислых примесей в пересчете  на SO3 – не более 2%, щелочей (в пересчете  на Na2O) – не более 0,9; пылевидных, илистых  и глинистых частиц размером менее 0,05 мм – не более 0,5 %; зерен размером более 5 мм – не более 5%. Средняя насыпная плотность 1500 –т 1550 кг/м3. Дисперсность песка, после сухого или мокрого  помола на заводах выпускающих газосиликат  средней плотностью 320 – 500 кг/м3 с  пределом прочности при сжатии 1- 1,6 МПа, должна быть 2300-300 и 2200-2500 см2/г – для газосиликата средней плотностью 340-500 кг/м3 с пределом прочности 0,9-1,6 МПа. Получение песка необходимого гранулометрического состава, обеспечивающего наиболее плотную укладку компонентов смеси, возможно при мокром помоле части песка и совместном сухом помоле другой части с известью и цементом.

Более прочный газосиликат получают из чистых песков с большим содержанием  двуокиси кремния, что объясняется  малым содержанием или полным отсутствием в цементирующим  веществе включений или новообразований, снижающих прочность бетона.

Известь. Для  ячеистой массы пригодна маломагнезиальная  молотая негашеная известь - кипелку  активностью не менее 70%. Для автоклавных  ячеистых бетонов следует применять  высокоэкзотермическую известь  с температурой гашения около 85 оС. Негашеная известь должна иметь  тонкий помол, так как высокая  дисперсность ее обеспечивает развитие большой поверхности взаимодействия между CaO извести с SiO2 кремнеземистой добавки и интенсивность химической реакции между ними при автоклавной  обработке изделий. В ней должно содержаться окиси магния не более 5%. В извести должно быть не менее 70% активных CaO + MgO, т.к изготавливаются изделия из ячеистых бетонов крупного размера требования к извести особенно повышаются: в этих случаях необходима молотая известь - кипелка не ниже 2 сорта, содержащая не менее 3% «пережога».