Технологія виробництва виробів з азбестоцементу
Азбестоцемент отримують при затвердінні суміші портландцементу, азбесту (15-20% від маси цементу) і води.
Азбест (від грец. Asbestos - неруйнівного) - збірна назва групи тонковолокнистих мінералів, що утворюються в земній корі при впливі геотермальних вод на ультраосновні магматичні породи. Особливістю азбесту є здатність його мінеральних агрегатів розділятися (розпушує) на найтонші (діаметром в частки мікрона) м'які волокна. Завдяки цій властивості азбест отримав назву «гірський льон».
Розрізняють два види азбесту: амфіболовий (кислотостойкий) і хри-зотіловий (лугостійкий). Росія володіє найбільшими в світі родовищами хризотилового азбесту, який завдяки унікальним властивостям використовується в багатьох галузях техніки. Хризотил-азбест - гідросилікат магнію 3MgO • 2Si02 • 2Н20. Елементарні кристали хризотил-азбесту - найтонші трубочки діаметром в соті частки мікрометрів. Практично азбест розділяється на пучки волокон діаметром 10 ... 100 мкм, міцність яких на розрив становить 600 ... 800 МПа, що можна порівняти з кращими марками сталі.
Хризотиловий азбест має високу адсорбційну здатність; особливо активно він адсорбує іони Са ++, тому його волокна добре зчіплюються з цементним в'яжучим. Лугостійкість хризотил-азбесту забезпечує його стійкість в лужному середовищі цементного каменю.
Азбест, крім високої міцності, володіє унікальним поєднанням цінних властивостей: - низьку теплопровідність [0,35 ... 0,41 Вт / (м • К) в нерозпущений вигляді]; - стійкістю до підвищених температур (нагрів до 400 ... 500 ° С не викликає в азбесту незворотних змін); - високим коефіцієнтом тертя (наприклад, по сталі - 0,8).
З азбестового волокна виготовляють тканини, картон, папір, шнури, які завдяки вогнестійкості азбесту використовують для високотемпературної теплової ізоляції. З суміші азбесту з синтетичними смолами отримують азбестотехнічні вироби для автотракторної (гальмівні колодки і т.п.) і електротехнічної (електроізоляційні матеріали) промисловості.
Однак при оцінці впливу азбесту на організм людини не робиться відмінності між кислотостойким амфіболового азбестом, мають в складі важкі, метали і здатним накопичуватися в організмі людини, і хризотиловим, напівзруйнованих в кислих середовищах, в тому числі і в людському організмі.
Азбестове волокно - природний матеріал, що не вимагає для свого виробництва енергоємних технологій, тому азбест значно екологічніше штучних волокон.
Медики вважають, що хризотил-азбест при дотриманні правил роботи з ним не представляє небезпеки для здоров'я людини. У азбестоцемент-них матеріалах азбест укладений в цементній матриці, що виключає контакт людини з ним і робить його нешкідливим у всіх випадках застосування.
З азбестоцементу виготовляють такі види виробів: хвилясті покрівельні листи (шифер), плоскі облицювальні листи, напірні і безнапірні труби, підвіконні дошки, профільні погонажні вироби і багатопустотні панелі і настили.
Азбестоцементні вироби в основному виробляють шляхом виливки рідко-в'язкої маси на часту металеву сітку з подальшим зневодненням і формуванням. Таким чином отримують плоскі і хвилясті листи і труби.
Використовується і інший спосіб формування азбестоцементних виробів - екструзія - видавлювання пластичної маси.
В даний час для азбестоцементної промисловості організовується постачання азбесту нетарірованного, заздалегідь отшіхтованного в певні сорти і спресованого в брикети невеликої величини. Застосування шіхтованного брикетованого азбесту дозволяє повністю механізувати вантажно-розвантажувальні роботи і автоматизувати технологічні процеси заготівельних відділень. Брикетований азбест випускають двох марок - шиферний і трубний. Складування зазначених сортів азбесту може бути організовано в силосах або бункерах. При використанні шіхтованного азбесту дозування його полягатиме тільки в Відважування певних порцій без складання шихти.
Процес прийому азбесту і завантаження їм силосів здійснюється за наступною схемою: брикетований азбест, який прибуває на завод, вивантажується з залізничних вагонів у дві траншеї, обладнані скребковими транспортерами і розташовані по обидва боки залізничної колії. Азбест, вивантажений з вагонів цими транспортерами, подається в дезинтегратор і після подрібнення за допомогою вентилятора транспортується в силоси для зберігання. Завантаження матеріалу в силоси проводиться через циклони-отделители запиленого повітря, який очищається в рукавних фільтрах. Розвантаження силосів проводиться за допомогою дискових живильників, від яких матеріал надходить у всмоктуючий трубопровід вентилятора і спільно з повітрям транспортується в заготівельне відділення.
Распушки азбесту проводиться мокрим або сухим способом. Найбільш часто застосовуються схеми мокрою распушки, при яких досягається найбільш висока ступінь распушки азбесту (в межах 85-90%).
Залежно від апаратурного оформлення мокрий процес приготування азбестоцементної маси підрозділяється на циклічний і безперервний. Циклічний процес підготовки маси передбачає обмятіе і зволоження заданої ваговій порції азбестового суміші на бігуна; мокру распушку азбестового маси і змішання її з ваговій порцією цементу в голлендоре; видачу готової азбестоцементної маси в ковшову мішалку перед формувальної машиною. Цикл распушки азбесту на бігуна і в голлендоре триває 10-12 хв (в залежності від сорту і текстури азбесту), а повний цикл підготовки порції маси - 12-15 хв.
Для приготування концентрованої асбестоцементной маси в деяких випадках застосовується суха распушки азбесту. Вона здійснюється в кілька стадій (в більшості випадків в дві-три). При двухста-дійной распушку процес складається з попереднього обмятія на бігуна і подальшої обробки в дезинтеграторе. Розпушений азбест змішується з цементом в мішалці в присутності води. Трехстадийная распушки застосовується для сортів азбесту високих марок. У деяких випадках в якості першої стадії распушки застосовується перегонка азбесту по трубопроводу за допомогою пневмотранспортера.
Основними процесами у виробництві азбестоцементних виробів є їх формування і твердіння. Залежно від асортименту і призначення виробів ці процеси мають різне апаратурнеоформлення і здійснюються різними способами. Формування листових виробів проводиться прокладним способом, при якому отриманий на формувальній машині пластичний напівфабрикат укладається на прокладку або форму для подальшого твердіння, і безпрокладочних, при якому твердіння матеріалу, або набір початкової міцності, здійснюється на спеціальних конвеєрах.
При прокладочне способі процеси формування і тверднення в більшості випадків здійснюються окремо. Відформовані вироби, укладені на прокладках в стопи, подаються вагонетками в пропарювальні камери періодичної дії, в яких витримуються від 4 до 16 год (в залежності від виду та призначення вироби). При пропарюванню в камерах процес твердіння виробів прискорюється, в результаті чого оборотність прокладок при формуванні виробів збільшується, а отже, скорочується їх кількість в процесі.
Для непрессованних виробів застосовується безпрокладочних спосіб формування як найменш трудомісткий і найбільш механізований.
Вибір матеріалу в верхньому і безпрокладочних процесу формування визначається асортиментом виробів. Для виробництва пресованих виробів, де одним з елементів процесу є пресування укладеного в прокладки вироби на пресах періодичної дії, необхідне застосування матеріалу в верхньому способу формування. Для листових виробів хвилястого профілю найбільш доцільне застосування безпрокладочних способу. Трубні вироби, як правило, формуються на поточних лініях із застосуванням комбінованого режиму початкового твердіння; такий режим полягає в попередньому повітряному твердінні на конвеєрах, під час якого труба набуває первісну міцність і далі витримується на конвеєрах в басейнах з теплою водою (для прискорення процесу твердіння).
На рис. 7.7.1 показаний приклад проектного рішення відділень формувального цеху і цеху попереднього твердіння виробництва асбестоце-цементних листів на трьох лістоформовочних машинах при безпрокладочних способі формування. Продуктивність цеху з трьома лістоформовочних-ми машинами становить 130 млн. Умовних плиток на рік.
Приготована звичайним способом асбестоцементная маса з ковшового мішалки подається в розподільну коробку лістоформовочних машини, що входить до складу автоматизованої лінії безпрокладочних виробництва азбестоцементних листів.
Поступила в ванни лістоформовочних машини асбестоцементная маса фільтрується на сітчастих циліндрах і у вигляді плівки знімається з них нескінченним сукном. Після вакуумування плівка навивается на форматний барабан.
Мал. 7.7.1 Технологічна лінія для виготовлення азбестоцементних листів потоковим безпрокладочних способом: 1 - мішалки; 2 - насоси для брудної іди; 3 - лістоформовочних машини: 4 - ресивери; 5 - ротаційні ножиці; б - автоматичні лінії; 7 - мішалки для переробки сирих обрізків в комплекті з насосами; 8 - верстат для обтягування сітчастих циліндрів; 9 - стелаж для зберігання сітчастих циліндрів; 10 - стіл для формування комплектуючих фасонних деталей до листів; 11- перебиральників листів зі стопірующім пристроєм; 12 - установка для водонасичення листів; 13 - кран; 14 - місце для виготовлення комплектуючих фасонних деталей; 15 - штабеля азбестоцементних листів
Отриманий накат потрібної товщини автоматично зрізається з форматного барабана і подається транспортером до ротаційним ножиць.
На ротаційних ножицях накат розрізається на аркуші необхідних розмірів, які відводить транспортером передаються на волніровщік автоматизованої лінії.
До складу автоматизованої лінії крім лістоформовочних машини і волніровщіка входять: укладальник листів, транспортер твердіння, наймач стоп, транспортер розвантаження, перебиральників стоп зі стопірующім апаратом, перебиральників листів, передавальний транспортер, транспортер подачі листів.
Сволнірованние без прокладок листи пневмоукладчіком укладаються в стопи, проходять попереднє твердіння на транспортері твердіння.
Після досягнення необхідної міцності листи перекладаються пневмоукладчіком в стопи і автоматично передаються в установку водонасичення, де проходять зволоження на конвеєрі.
За допомогою мостового електричного крана стопи з басейну передаються в теплий склад для остаточного твердіння.
Вантажно-розвантажувальні ремонтні роботи проводяться електричними кранами, що ними обслуговуються всі три технологічні лінії і теплий склад.
На рис. 7.7.2 показаний приклад проектного рішення цеху з виробництва азбестоцементних труб з двома технологічними лініями.
В одній технологічній лінії проектом прийнята установка машини для виготовлення труб довжиною 4 м. В інший - для виготовлення труб довжиною 3 м.
Мал. 7.7.2 Цех з виробництва азбестоцементних труб довжиною 3 і 4 м: 1 - транспортер розсувний; 2 - розпакувальна машина; 3 - грейферний кран; 4 -дозіровочние бункера для азбесту; 5 - стрічкові живильники; 6 - дозатори вагові; 7,8 - транспортери стрічкові; 9 - бігуни; 10 - мішалки азбестового суспензії; 11 - голлендерах; 12 - дозатори вагові; 13 - поживні шнеки; 14 - бункера для цементу; 15 - рекуператори гарячої води; 16 - рекуператори чистої води; 17, 18 - насоси для брудної і чистої води; 19 - ковшові мішалки; 20,21 - трубні млини; 22 - вакуумні насоси; 23 - сітчасті циліндри; 24 - верстат натяжки сітчастих циліндрів; 25,26 -конвейери для повітряного попереднього твердіння труб довжиною 3 і 4 м; 27 - мішалка образків з насосом; 28,29 - конвеєри водного твердіння труб довжиною 3 і 4 м; 30 - кран мостовий; 31 - кран баштовий; 32 - серія верстатів для обточування муфт; 33, 34 - верстати для розрізання труб на муфти; 35,36 - верстати спарені для обрізки кінців труб; 37,28 - верстати для гідравлічного випробування труб; 39 - насосна станція
До складу цеху входить склад для азбесту, заготівельне відділення, формувальне відділення, відділення твердіння труб, відділення їх обробки, теплий (критий) склад, склад готової продукції (відкритий).