Асбестоцементом называют искусственный каменный материал, получаемый в результате затвердения смеси, состоящей из цемента, воды и асбеста, который в асбестоцементе армирует цементный камень, обеспечивая высокую прочность изделий при растяжении и сгибе. Асбестом называют группу минералов, имеющих волокнистое строение и при механическом воздействии способных распадаться на тончайшие волокна.
Асбестоцемент – композиционный материал. Тонкие волокна асбеста, равномерно пронизывая массу гидратированного цемента, повышают его сопротивление растяжению. Цементный камень играет роль матрицы. Введение арматуры в матрицу приводит к получению нового материала, основные механические свойства которого отличаются от свойств матрицы и арматуры, взятых отдельно.
Асбестоцемент имеет высокую механическую прочность при изгибе, небольшую плотность, малую тепло– и электропроводность, стойкость против выщелачивания минерализованными водами, высокую огнестойкость, водонепроницаемость и морозостойкость. Недостатками асбестоцемента являются пониженная прочность при насыщении водой, хрупкость и коробление при изменении влажности.
Общие сведения и классификация асбестоцементных изделийОсновным сырьем для производства асбестоцементных изделий являются хризотил-асбест и портландцемент. В зависимости от вида изделий, а также качества используемого асбеста содержание его в изделиях составляет 10–20 %, а портландцемента, соответственно, 80–90 %.
При производстве цветных асбестоцементных изделий наряду с асбестом и цементом применяют красители, а также цветные лаки, эмали и смолы. Для снижения утечки газа внутренние поверхности асбестоцементных газопроводных труб покрывают смолами.
Ныне промышленность производит несколько десятков видов асбестоцементных изделий: листы, трубы, панели и плиты, фасонные детали. Они различаются по форме, размерам, виду отделки, способу изготовления и назначению.
Широкое применение для промышленного, жилищного, гражданского и сельского строительства получили асбестоцементные кровельные изделия. В промышленном строительстве применяют кровельные изделия для неутепленных и утепленных покрытий. Для неутепленных покрытий в горячих цехах и неотапливаемых складских зданиях используют волнистые и полуволнистые большеразмерные листы с фасонными деталями. Для утепленных покрытий применяют полые и лотковые плиты. Полые плиты представляют собой два профилированных асбестоцементных листа, соединенных алюминиевыми заклепками и имеющих внутри прокладку из минеральной ваты. Лотковые плиты – это асбестоцементные лотки, заполненные теплоизоляционным материалом. Волнистые листы периодического профиля применяют для устройства стеновых ограждений здания различного назначения.
Листы асбестоцементные волнистые унифицированного профиля УВ-7,5 чаще всего используют для устройства бесчердачных, а также утепленных кровель и стеновых ограждений промышленных и сельскохозяйственных зданий и сооружений. Эти листы производят длиной 1750, 2000 и 2500 мм, шириной 1125 мм и толщиной 7,5 мм. Они обладают высокой прочностью при изгибе не менее 20 МПа, и плотностью не менее 1700 кг/м и морозостойкостью F50. Такие листы изготовляют на автоматизированных линиях беспрокладочным способом.
Листы асбестоцементные волнистые унифицированного профиля УВ-6 выпускают длиной 1750, 2000 и 2500 мм, шириной 1125 мм и толщиной 6 мм, с шагом волны 200 мм и высотой рядовой волны 54 мм, пределом прочности при изгибе не менее 18 МПа, плотностью 1700 кг/м и морозостойкостью не менее F25. Листы УВ-6-1750 применяют для чердачных кровель жилых и общественных зданий, листы УВ-6-2000 - для свесов чердачных кровель и стеновых ограждений производственных зданий и УВ-6-2500 - для стеновых ограждений зданий и сооружений.
Листы асбестоцементные волнистого профиля СВ-40 используют для кровельных покрытий в массовом жилищном строительстве, а также для стеновых ограждающих конструкций промышленных и сельскохозяйственных зданий и сооружений. Их выпускают длиной 1750 и 2500 мм, шириной 1130 мм и толщиной 5 и 6 мм, с шагом волны 150 мм и высотой 40 мм.
Плиты асбестоцементные облицовочные с покрытием из полиэфирного асбестопластика применяют для внутренней облицовки зданий. Они отличаются своеобразной декоративной поверхностью, которую нельзя получить обычными методами окраски и офактуривания. Покрытие асбестоцементных плит асбестоплас-тиками увеличивает их ударную вязкость и уменьшает водопоглощаемость. Двустороннее покрытие асбестопластиковыми пленками примерно на 30 % увеличивает механическую прочность облицовочных плит при изгибе. Поверхность облицовочных плит может быть глянцевой или матовой; в зависимости от состава пигментов и способа нанесения покрытия – однотонной или мраморовидной, различных оттенков и самого разнообразного рисунка.
Плиты асбестоцементные плоские облицовочные предназначаются для облицовки стен вестибюлей станций метро, магазинов, а также для изготовления отделочных архитектурных деталей и других элементов зданий. Их производят как обычными серыми, так и окрашенными эмалями, с рельефным рисунком. Для окраски применяют перхлорвиниловые, кремнийорганические, вод о-эмульсионные и другие эмали, фасадные краски и лаки. Окраска плит должна производиться в специальных цехах пульверизационным, наливным или электростатическим способами. По способу производства плиты изготовляют прессованными и непрессованными.
Листы асбестоцементные плоские применяют для производства стеновых панелей, плит покрытий, сантехкабин, перегородок, устройства транспортных галерей, вентиляционных шахт, подвесных потолков, для внутренней и наружной облицовки жилых и общественных зданий. Листы прессованные и непрессованные могут выпускаться гладкими и тиснеными, в зависимости от назначения – обрезными и необрезными.
Асбестоцементные стеновые изделия выпускают для наружной и внутренней облицовки стен, как стеновые панели и перегородки. Для наружной облицовки стен применяют серые и цветные тисненые изделия, цветные прессованные плитки; для внутренней облицовки используют листы, в которых лицевая сторона окрашена водонепроницаемыми цветными эмалями и лаками.
Плиты асбестоцементные стеновые унифицированные представляют собой легкую трехслойную конструкцию с креплением фасадных асбестоцементных цветных листов к деревянному каркасу алюминиевыми раскладками, а к внутренней асбестоцементной обшивке из серых листов – шурупами «впотай»; в качестве утеплителя применяют стекловатные плиты. Стеновые панели производят длиной до 6000 мм, шириной 3300 мм и толщиной 140–170 мм.
Трубы асбестоцементные подразделяются на напорные, безнапорные и вентиляционные; применяют их для сетей водопровода и тепловых сетей, нефте– и газопровода. В настоящее время отечественная промышленность производит асбоцементные трубы с газонепроницаемыми покрытиями из полимерных материалов. Эти трубы являются наиболее экономичными и достаточно надежными заменителями стальных труб. Асбестоцементные трубы с полимерными покрытиями обладают высокой водо-, бензо– и маслостой-костью, достаточной механической прочностью, хорошей адгезией к асбестоцементу. Водопроводные асбоцементные трубы по максимальному рабочему давлению подразделяются на классы: до 0,6 МПа – класс ВТ6, до 0,9 МПа – класс ВТ9, до 1,2 МПа – класс ВТ12, до 1,5 МПа – класс ВТ15, до 1,8 МПа – класс ВТ18. Трубы газопроводные по максимальному рабочему давлению подразделяются на марки: ГАЗ-НД – для газопроводов низкого давления (до 0,005 МПа), ГАЗ-СД – среднего давления (до 0,3 МПа).
Короба асбестоцементные прямоугольного сечения предназначены для устройства вентиляции воздуха производственных вспомогательных и бытовых помещений, промышленных, жилых и гражданских зданий. Короба бесшовные без раструбов изготовляют из тонкостенных труб специальной навивки, свежесформованными на трубоформовочных машинах. Для придания свежесформованной трубе прямоугольной формы в нее вставляют деревянный сердечник, состоящий из трех частей клиновидной формы. Затем короба укладывают штабелем и выдерживают 1–2 дня, после чего сердечники вынимают, а короба складывают для дальнейшего затвердевания. Короба изготовляют длиной 4000 мм с внутренним сечением 150x300, 200x200, 200x300 мм и толщиной стенок 9 мм. Такие короба имеют высокую прочность, предел прочности при изгибе не менее 16 МПа, плотность – 1600 кг/м.
Доски асбестоцементные электротехнические дугостойкие (АЦЭИД) служат для изготовления деталей, панелей, щитов и оснований электрических аппаратов и машин, подвергающихся действию высоких температур и электрического разряда. Асбестоцементные накаты (заготовки) для АЦЭИД изготовляют на листоформовочных машинах и разрезают на форматы установленной длины, ширины и толщины. Форматы укладывают на металлические прокладки и прессуют при давлении до 20 МПа. После этого доски на прокладках твердеют 10–16 ч, затем их отделяют от прокладок, обрезают и складируют.
Из асбестоцемента также производят специальные асбестоцементные изделия. К ним относятся крупногабаритные фигурные листы, применяемые для сводчатых покрытий, градирен, зерносушилок и пр.
Материалы для производства асбестоцементных изделийВ качестве вяжущего для производства асбестоцементных изделий применяют портландцемент. Он должен быстро гидратироваться, но сравнительно медленно схватываться. Для перехода полуфабриката в готовую продукцию нарастание прочности изделия должно происходить достаточно быстро.
Схватывание и твердение цемента осуществляется в специфичных условиях. Начальная гидратация протекает при очень большом водоцементном отношении. В процессе отсоса жидкой фазы происходит фильтрование части новообразований и мелких зерен клинкера и, кроме того, физико-химическое воздействие асбеста на процессы твердения цемента в композиции. Для производства асбестоцементных изделий используют специальный портландцемент с удельной поверхностью 2200–3200 см /г. Количество добавок в цементе устанавливают в зависимости от целей, но не более 3 % (за исключением гипса). Гипс добавляют для регулирования сроков схватывания в количестве не менее 1,5 % и не более 3,5 % от массы цемента, считая на S0 .
По минералогическому составу портландцемент должен быть алитовым (с содержанием трехкальциевого силиката не менее 52 %), обеспечивающим высокую производительность формовочных машин и интенсивное нарастание прочности асбестоцемента. Содержание трехкальциевого алюмината ограничивается, так как он дает малую прочность асбестоцементных изделий и низкую морозостойкость; содержание свободного оксида кальция в цементе не должно превышать 1 %, а оксида магния – 5 %. Формование асбестоцементных изделий продолжается дольше, чем изделий из бетона. В связи с этим начало схватывания у цемента для асбестоцементных изделий должно наступать несколько позже, чем у обычного портландцемента, – не ранее 1,5 ч с момента затворения водой, а конец – не позднее 10 ч после начала затворения.
Качество асбестоцементных изделий во многом зависит от качества асбеста и тонкости помола цемента и характеризуется следующими показателями: текстурой (степень распушенности волокон), средней длиной волокна, эластичностью, влажностью, степенью засоренности пылью. Наибольшее влияние на качество таких изделий оказывает длина волокон асбеста, поэтому она является основным признаком, по которому асбест делят на сорта и марки. В зависимости от длины волокон установлено восемь сортов хризотил-асбеста, который, как уже упоминалось, используется для производства асбестоцементных изделий. Асбест с наиболее длинными волокнами (более 18 мм) относят к 0-му и 1-му сортам, а с наиболее короткими (менее 1 мм) – к 7-му сорту. Для производства асбестоцементных изделий применяют 3, 4, 5 и 6-й сорта с длиной волокон от 10 мм и менее до нескольких сотых миллиметров.
Вода в производстве асбестоцементных изделий необходима для приготовления асбестоцементной смеси и промывки сукон и сетчатых цилиндров формовочной машины. Она не должна содержать глинистых примесей, органических веществ и минеральных солей. Глинистые частицы, осаждаясь на поверхности асбестовых волокон, уменьшают их сцепление с цементом, затрудняют фильтрацию асбестоцементной суспензии и снижают механическую прочность изделий. Органические примеси замедляют гидратацию вяжущего.
Для окраски стеновых плиток и листов используют краски. Применяют также цветные цементы или минеральные щелочестойкие пигменты, обладающие высокой красящей способностью, свето-и атмосфероустойчивостью и не взаимодействующие с продуктами гидратации цемента: редоксайд (искусственный железооксидный), сурик железный, природная мумия, охра, оксид хрома, ультрамарин, пероксид марганца и др. Листы, предназначенные для облицовки стен и панелей санитарных узлов и кухонь, покрывают водонепроницаемыми эмалями и лаками, полученными на основе полимеров (глифталевых, перхлорвиниловых, нитроцеллюлозных).
Производство асбестоцементных изделийВ настоящее время существует три способа производства асбестоцементных изделий: мокрый способ - из асбестоцементной суспензии, полусухой - из асбестоцементной массы и сухой - из сухой асбестоцементной смеси. Наиболее широкое распространение получил мокрый способ, а два других применяют только в опытных установках.
Технологическая схема производства асбестоцементных изделий мокрым способом состоит из следующих основных процессов: складирования и хранения основных материалов; составления смески асбеста из нескольких сортов и марок, распушки смески асбеста, приготовления асбестоцементной массы, ее силосования (складирования), формования асбестоцементных изделий (облицовочные листы и кровельные плитки дополнительно прессуются), предварительного твердения отформованных изделий, механической обработки изделий, твердения изделий, складирования.
Цветные асбестоцементные изделияАсбестоцементная промышленность выпускает следующие основные виды окрашенных изделий: цветные листы, отформованные из цветной асбестоцементной суспензии; листы с цветной лицевой поверхностью, получаемой при формовании на листоформовочной машине; офактуренные листы и плиты, лицевая поверхность которых покрыта цветными эмалями. При окраске изделий по всей толщине применяют цветной портландцемент заводского изготовления или пигмент, который загружают в аппарат одновременно с цементом. Следует отметить, что окрашенные пигментом изделия имеют высокую стоимость (из-за большого расхода красителя), пониженную механическую прочность и уступают в декоративном отношении изделиям, изготовленным на цветном цементе.
Для производства листов с цветной лицевой поверхностью используют окраску в процессе формования. Для нанесения на лицевую поверхность листов цветного слоя асбестоцемента на листоформовочной машине устанавливают дополнительно сетчатый цилиндр, в ванне которого находится окрашенная асбестоцементная суспензия, или на первичный слой асбестоцемента посыпают цветной цемент, перед тем как слой подходит в вакуум-коробке (посыпной метод). Этим методом получить интенсивно окрашенную поверхность не удастся, так как через тонкий цветной слой просвечивает серая основная масса листа. Его применяют только для плоских листов, так как при изгибе на цветном неармированном волокнами асбеста слое образуется сеть мельчайших трещин. У плоских же листов получается интенсивно окрашенная лицевая поверхность. Нанесение покрасочного слоя можно также произвести с помощью пульверизатора или офактуриванием – прокаткой на валках, на поверхности одного из которых выгравирован рисунок.
Для предохранения облицовочных листов от коробления окрашивание их лицевой поверхности производят красками или цветными эмалями. Эти листы должны подвергаться прессованию и иметь гладкую ровную поверхность. Окрашивают листы через
3-4 недели после формования. При влажности более 7 % их подсушивают при температуре 50–60 °C. Лицевую поверхность предварительно покрывают глифталевой грунтовкой, а затем окрашивают нитроэмалями, перхлорвиниловой и другими эмалями. Для более высокой стойкости облицовочных листов от коробления при увлажнении их тыльную сторону также покрывают грунтовкой. Температуростойкость эмалей невысока (70 °C), но все они водонепроницаемы и щелочестойки. Применяют асбестоцементные листы, покрытые эмалями, для облицовки стен кухонь, санитарных узлов, вестибюлей магазинов и т. д.
Основные свойства асбестоцементных изделийСвойства асбестоцементных изделий определяются следующими факторами: качеством цемента, маркой асбеста, их количественным соотношением по массе, степенью распушки асбеста, расположением волокон асбеста в изделии, степенью уплотнения массы, условиями и продолжительностью твердения, а также влажностью асбестоцемента. Асбестоцементные изделия обладают высокой сопротивляемостью разрыву, изгибу и сжатию.
Асбестоцементные непрессованные изделия имеют предел прочности при растяжении 10–17 МПа, при изгибе – 16–27 МПа, а прессованные асбестоцементные изделия имеют предел прочности при растяжении 20–25 МПа, а при изгибе – 27–42 МПа.
С течением времени механическая прочность и плотность изделий возрастают. Асбестоцемент легко пилится, сверлится и шлифуется. Изделия из него обладают высокой морозостойкостью и водонепроницаемостью, под влиянием влаги не корродируют, поэтому могут применяться без окраски. По сравнению со сталью и чугуном они имеют в несколько раз меньше теплопроводность и (в 3,5–4 раза) плотность. Асбестоцемент обладает высокими электроизоляционными свойствами. Асбестоцементные трубы почти непроницаемы при транспортировании газа, особенно если газопровод проложен во влажных грунтах. Недостатками асбестоцементных изделий являются малое сопротивление удару и коробление.
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБАЗОВАНИЮ
Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова
Кафедра СМИиК
КУРСОВАЯ РАБОТА
По дисциплине:
«Технология изоляционных строительных материалов и изделий»
«Асбестоцементные кровельные материалы»
Выполнил: студент
Группы ПС-41
Семенков П.Е.
Принял: к.т.н., доц.
Алфимова Н.И.
Белгород 2011
СОДЕРЖАНИЕ
введение………………………………………………………….............…….3
Классификация асбестоцементных изделий.......................5
способы производства.........................................................................8
ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА АСБЕСТОЦЕМЕНТНЫХ лИСТОВ..............................................................11
Материалы для производства асбестоцементных изделий................11
Технология производства асбестоцементных изделий......................15
Характеристика готовых изделий.........................................................23
Контроль качества сырья и готовой продукции................26
Техника безопасности при производстве..............................29
Литература.......................................................................................................32
Введение
Асбестоцемент является композиционным материалом. Изготавливают его из цемента, асбеста и воды. Он обладает высокими физико-механическими свойствами благодаря армированию цементного камня тонкими волокнами асбеста: высокой механической прочностью при изгибе, небольшой плотностью, малой теплопроводностью, стойкостью против выщелачивания минерализованными водами, малой водонепроницаемостью и высокой морозостойкостью. Недостатками асбестоцемента являются понижение прочности при насыщении водой, хрупкость и коробление при изменении влажности и токсичность. Основным сырьем для производства асбестоцементных изделий являются асбест 3-, 4-, 5- и 6-го сортов (10...20% по массе), и портландцемент марок 300, 400, 500 (80...90 %). При производстве цветных асбестоцементных изделий наряду с асбестом и цементом применяют красители, а также цветные лаки, эмали и смолы.
На сегодняшний день в России работают более десятка предприятий, производящих шифер. Эти компании расположены в самых разных городах страны, имеют разное оборудование – если на некоторых предприятиях продолжает эксплуатироваться старое оборудование белорусского производства, то на других заводах уже давно работают современные европейски технологические линии. Естественно, в плане качества будут выигрывать последние.
Отечественный шифер нового поколения в настоящее время выпускает шесть из десяти комбинатов России - это ООО «Комбинат «Волна», ОАО АЦИ «Комбинат «Красный Строитель», ОАО «Себряковский комбинат асбестоцементных изделий», ОАО «ЛАТО», ОАО «БелАЦИ».
Невысокая цена, широкая цветовая гамма и конкурентоспособные потребительские качества делают его особенно популярным, и сегодня такой шифер можно смело назвать качественной кровлей для эконом-класса.
Большая часть поставок импортного шифера в Россию осуществляется из Китая. Китайский шифер характеризуется неплохим качеством, однако по своим потребительским характеристикам он часто уступает отечественным аналогам, а по цене - превышает.
^
1. Классификация асбестоцементных изделий
Асбестоцементные изделия производят более 40 видов. Они подразделяются на листы, трубы, панели и плиты, фасонные детали. Листы производят разные по форме, размерам, виду отделки, способу изготовления и назначению. По форме различа-ют листы плоские и профилированные, а профилированные делят на волнистые, двоякой кривизны и фигурные. Волнистые листы бывают низкого, среднего и высокого профиля, размером в длину до 2000 мм - мелкоразмерные и более 2000 мм - крупноразмерные. В зависимости от назначения различают листы кровельные, стеновые, облицовочные, для элементов строитель-ных конструкций и электротехнические. Трубы асбестоцементные бывают напорные и безнапорные, круглого и прямоугольного сечения, а в зависимости от назначения - водопроводные, газопроводные, канализационные, вентиляционные, обсадные и муфты. Панели и плиты классифицируют по назначению, тех-нологии изготовления и конструкции. По назначению панели и плиты подразделяют на кровельные (покрытия и подвесные потолки), стеновые и перегородки; их производят как цельноформованные, так и из отдельных элементов - сборные, а по конструкции - неутепленные, утепленные и акустические.
Широкое применение для промышленного, жилищного, граж-данского и сельского строительства получили кровельные изде-лия. В промышленном строительстве применяют кровельные изделия для неутепленных и утепленных покрытий. Для неутепленных покрытий в горячих цехах и неотапливаемых складских зданиях используют волнистые (рис. 1) и полуволнистые большеразмерные листы с фасонными деталями.
Рис.1 Волнистый лист обыкновенного профиля ВО:
1 - накрывающая кромка; 2 - накрываемая кромка.
Для утепленных покрытий применяют полые и лотковые плиты. Полые плиты представляют собой два профилированных асбестоцементных листа, соединенных алюминиевыми заклепками и имеющих внутри прокладку из минеральной ваты. Лотковые плиты - это асбестоцементные лотки, заполненные теплоизоляционным материалом.
Волнистые листы перио-дического профиля приме-няют для устройства стено-вых ограждений здания раз-личного назначения.
Листы асбестоцементные волнистые унифицированно-го профиля УВ-7,5 приме-няют для устройства бесчердачных, а также утеплен-ных кровель и стеновых ограждений промышленных и сельскохозяйственных зда-ний и сооружений. Их про-изводят длиной 1750, 2000 и 2500 мм, шириной 1125 мм и толщиной 7,5 мм. Эти плиты обла-дают высокой прочностью при изгибе ие менее 20 МПа и плот-ностью не менее 1700 кг/м 3 , морозостойкостью F50. Их изготов-ляют на автоматизированных линиях беспрокладочным способом.
Листы асбестоцементные волнистые унифицированного про-филя УВ-6 выпускают длиной 1750, 2000 и 2500 мм, ширииой 1125 мм и толщиной 6,0 мм, с шагом волны 200 мм и высотой рядовой волны 54 мм, пределом прочности при изгибе не менее 18 МПа, плотностью 1700 кг/м 3 и морозостойкостью не менее F25. Листы УВ-б-1750 применяют для чердачных кровель жилых и общественных зданий, листы УВ-б-2000 - для свесов чердач-ных кровель и стеновых ограждений производственных зданий и УВ-б-2500 - для стеновых ограждений зданий и сооружений.
Листы асбестоцементные волнистого профиля СВ-40 исполь-зуют для кровельных покрытий в массовом жилищном строитель-стве, а также для стеновых ограждающих конструкций промыш-ленных и сельскохозяйственных зданий и сооружений. Их вы-пускают длиной 1750 мм и 2500 мм, шириной 1130 мм и толщи-ной 5 и б мм, с шагом волны 150 мм и высотой 40 мм.
^
2. Способы производства
Производство асбестоцементных изделий включает следующие операции:
1) расщепление (распушка) асбеста на тонкие волокна;
2) приготовление асбестоцементной суспензии;
3) отфильтрование из жидкой асбестоце-ментной массы тонкого полотна;
4) формование из него изделий: волнистых (кровельных) и плоских листов, труб, вентиляционных коробов и др.; придание изделиям необходимой плотности и формы путем пресования, выгибания, резки (требуемых размеров);
5) твердение изделий в пропарочных камерах, водных бассейнах, автоклавах и выдерживание их в утепленных складах до приобретения заданной прочности.
Распушку асбеста производят сначала на бегунах, а затем в голлендере. Голлендер - резервуар, внутри ко-торого вращается барабан с ножами. В голлендере смешивают цемент, асбест и воду. Из голлендера полученная масса идет в ковшовую мешалку, а затем поступает формовочную машину (рис. 2). Рабочая часть листоформовочной машины состоит из ванны с асбестоцементной суспен-зией и полого каркасного барабана, обтянутого металли-ческой сеткой. При вращении барабана на металлической сетке отфильтровывается гонкий слой асбестоцемента, ко-торый снимает бесконечная лета технического сукна и переносит на металлический форматный барабан, навивающий концентрические слои асбестоцементной смеси..
Рис.2 Схема формовочной машины:
1 - мешалка; 2
- ванна; 3
- пере-городка; 4
- сетчатый цилиндр; 5, 13, 15
- промывные трубки; 6
- при-жимный вал; 7
- сукно; 8
- верхняя вакуум-коробка; 9
- металлический форматный цилиндр; 10
- опорный (ведущий) вал; 1 - направляющие валики; 12 -
нижняя вакуум-коробка; 14
- отбойный валик; 16
- отжим-ные валы; F
1
,
F
2
,
F 3 - давления, со-здаваемые грузами, пружинами или гидравлическими цилиндрами.
Когда слой асбестоцемента на форматном барабане достигнет необходимой толщины, его разрезают по образующей цилиндра. Получаемый сырой асбестоцементный лист поступает на конвейер для дальнейшей обработки: его разрезают по требуемым размерам, прессуют под давлением 30- 40 МПа, а для получения профилированных листов волнируют. Асбестоцементные листы СВ и УВ имеют одну пониженную волну (рис. 3), которая при монтаже кровли должна быть перекрыта волной нормальной высоты соседнего листа. Кроме описанного «мокрого способа» формования асбестоцементных изделий применяют полусухой и сухой способы. При полусухом способе изделия форму-ют из концентрированной (сметанообразной) массы с влажностью 30-35% на специальных машинах бесслойного формования изделий при сильном уплотнении.
Рис.3 Асбестоцементные волнистые листы унифицированного профиля а-
профиль листа; б -детали профиля.
При сухом способе формования производят распушку асбеста и смешивание его с цементом и молотым песком в сухом состоянии. Затем эту смесь, увлажненную до 14-16%, уплотняют на конвейерной линии под прессом или вал-ками.
^
3. Технология производства асбестоцементных листов
3.1 Материалы для производства асбестоцементных изделий
Портландцемент применяют в качестве вяжущего для производства асбестоцементных изделий. Он должен быстро гидра-тировать, но сравнительно медленно схватываться. Нарастание прочности изделия должно происходить достаточно быстро для перехода полуфабриката в готовую продукцию.
Схватывание и твердение цемента осуществляется в специфич-ных условиях. Начальная гидратация протекает при очень большом водоцементном отношении. В процессе отсоса жидкой фазы происходит фильтрование части новообразований и мелких зерен клинкера и, кроме того, физико-химическое воздействие асбеста на процессы твердения цемента в композиции. Для удов-летворения требований ГОСТ 9835-77 для производства асбес-тоцементных изделий используют специальный портландцемент с удельной поверхностью 2200...3200 см 2 /г. Количество добавок в цементе устанавливают с согласия потребителя, но не более 3% (за исключением гипса). Гипс добавляют для регулирования сроков схватывания в количестве не менее 1,5% и не более 3,5% от массы цемента, считая на S0 3 .
По минералогическому составу портландцемент должен быть алитовым (с содержанием трехкальциевого силиката не менее 52%), обеспечивающим высокую производительность формовоч-ных машин и интенсивное нарастание прочности асбестоцемента. Содержание трехкальциевого алюмината ограничивается, так как он дает малую прочность асбестоцементных изделий и низ-кую морозостойкость; свободный оксид кальция в цементе не должен превышать 1%, а оксид магния - 5%.
Формование асбестоцементных изделий продолжается доль-ше, чем изделий из бетона. В связи с этим начало схватывания у цемента для асбестоцементных изделий должно наступать несколько позже, чем у обычного портландцемента, - не ранее 1,5 ч с момента затворения водой, а конец - не позднее 10 ч после начала затворения.
Асбестом называют группу минералов, имеющих волокнистое строение и при механическом воздействии способных распа-даться на тончайшие волокна. В производстве асбестоцемент-ных изделий применяют хризотил-асбест. Мировая добыча хри-зотил-асбеста составляет 95 %, а вся группа кислотостойких асбестов - не более 5%. Химический состав хризотил-асбеста. (теоретический) выражается формулой 3MgO*2SiCО 2 *2H 2 О, т. е. он является гидросиликатом магния.
Молекулы асбеста прочно связаны между собой лишь в од-ном направлении, боковая же связь с соседними молекулами крайне слаба. Этим свойством объясняется очень высокая проч-ность асбеста на растяжение вдоль волокон и хорошая распушиваемость - расщепление поперек волокон. Диаметр волокна хризотил-асбеста колеблется от 0,00001 до 0,000003 мм, практи-чески хризотил-асбест распушивается до среднего диаметра во-локон 0,02 мм; следовательно, такое волокно является пучком огромного количества элементарных волокон. В среднем предел прочности при растяжении волокон асбеста равен 3000 МПа, но так как при распушке волокна асбеста подвергаются сжи-мающим, ударным и другим воздействиям, то прочность волокон после распушки снижается до 600...800 МПа, что соответствует прочности высококачественной стальной проволоки.
Асбест обладает большой адсорбционной способностью. в смеси с портландцементом при смачивании водой он адсор-бирует, т.е. хорошо удерживает на своей поверхности продукты гидратации цемента, связывающие волокна асбеста, поэтому асбестоцемент является как бы тонкоармированным цементным камнем. Хризотил-асбест несгораем, однако при температуре 110°С он начинает терять адсорбционную воду, предел прочности при растяжении снижается до 10%, а при 368°С испаряется вся адсорбционная вода, что приводит к снижению прочности на 25...30%. После охлаждения асбест восстанавливает из воз-духа потерянную влагу и прежние свойства. При нагревании асбеста до температуры более 550°С удаляется химически свя-занная вода, теряются эластичность и прочность, асбест стано-вится хрупким, и после охлаждения свойства его не восстанав-ливаются. При температуре около 1550°С хризотил-асбест пла-вится. Асбест имеет малую тепло- и электропроводность, высокую щелочестойкость и слабую кислотостойкость.
Качество асбестоцементных изделий во многом зависит от качества асбеста и тонкости помола цемента. В соответствии с ГОСТом качество хризотил-асбеста характеризуется следую-щими показателями: текстурой (степень распушенности воло-кон), средней длиной волокна, эластичностью, влажностью, сте-пенью засоренности пылью.
Наибольшее влияние на качество продукции оказывает длина волокон асбеста, поэтому она является основным признаком, по которому асбест делят на сорта и марки. В зависимости от длины волокон установлено восемь сортов хризотил-асбеста. Асбест с наиболее длинными волокнами (более 18 мм) относят к 0-му и 1-му сортам, а с наиболее короткими (менее 1 мм) - к 7-му сорту. Для производства асбестоцементных изделий при-меняют 3, 4, 5 и 6-й сорта с длиной волокон от 10 мм и менее до нескольких сотых.
Вода в производстве асбестоцементных изделий потребляется на приготовление асбестоцементной смеси и промывку сукон и сетчатых цилиндров формовочной машины. Вода, применяемая для производства асбестоцементных изделий, не должна содер-жать глинистых примесей, органических веществ и минеральных солей. Глинистые частицы, осаждаясь на поверхности асбесто-вых волокон, уменьшают их сцепление с цементом, затрудняют фильтрацию асбестоцементной суспензии и снижают механиче-скую прочность изделий. Органические примеси замедляют гид-ратацию вяжущего.
Производство асбестоцементных изделий связано с большим расходом воды. В отходящей воде содержится значительное количество асбеста и цемента, поэтому ее возвращают в техноло-гический цикл. Работа на оборотной технологической воде позво-ляет не только избежать загрязнения среды, но и дает преимущества. Насыщенность оборотной воды ионами Са 2+ и S0 4 2- препятствует вымыванию гипса и предотвращает преждевремен-ное схватывание, отсутствие в ней С0 2 ликвидирует забивание сеток карбонатом кальция. Наиболее благоприятной является температура 20...25°С. При температуре ниже 10°С производи-тельность формовочных агрегатов падает, а твердение изделий замедляется. Слишком же высокая температура воды может вызвать быстрое схватывание цемента.
Краски используют для окраски стеновых плиток и листов. Применяют цветные цементы или минеральные щелочестойкие пигменты, обладающие высокой красящей способностью, свето- и атмосфероустойчивостью и не взаимодействующие с продукта-ми гидратации цемента. Это редоксайд (искусственный железо-оксидный), сурик железный, природная мумия, охра, оксид хро-ма, ультрамарин, пероксид марганца и др. Листы, предназна-ченные для облицовки стен и панелей санитарных узлов и кухонь, покрывают водонепроницаемыми эмалями и лаками, по-лученными на основе полимеров (глифталевых, перхлорвиниловых, нитроцеллюлозных).
^
3.2 Технология производства асбестоцементных изделий
В настоящее время существует три способа производства асбестоцементных изделий: мокрый способ - из асбестоцементной суспензии, полусухой - из асбестоцементной массы и су-хой - из сухой асбестоцементной смеси. Наиболее широкое рас-пространение получил мокрый способ. Два других применяют только в опытных установках.
Технологическая схема производства асбестоцементных изде-лий мокрым способом состоит из следующих основных процес-сов: складирования и хранения основных материалов; составле-ния смески асбеста из нескольких сортов и марок, распушки смески асбеста, приготовления асбестоцементной массы, силосования (складирования) асбестоцементной массы, формования асбесто-цементных изделий (облицовочные листы и кровельные плитки дополнительно прессуются), предварительного твердения отфор-мованных изделий, механической обработки изделий, твердения изделий, складирования.
Асбест доставляют на заводы в бумажных мешках в желез-нодорожных вагонах. На заводе хранят в закрытом складе на деревянном полу в отдельных отсеках для разных марок и сор-тов. Если асбест поступил на склад в таре, то его можно хранить в штабелях. Над каждым отсеком или штабелем указывают сорт и марку асбеста.
Для изготовления изделий устанавливают состав смески асбеста. Так, для асбестоцементных волнистых листов, приме-няемых для покрытия кровель жилых зданий, смеска асбеста установлена следующая: 50% асбеста 5-го сорта, 50% асбеста6-го сорта, причем общее содержание мягкой текстуры не должно превышать 50%, в том числе содержание в смеске асбеста М-60-40 не должно быть более 15%. Сорта асбеста и их процентное содержание в применяемых смесках нормируют специальными технологическими картами.
Распушка асбеста определяет в значительной мере качество продукции. Различают три вида распушки: сухую, мокрую и полусухую.
При мокром способе распушки (рис. 4) асбест замачивают воде 3...5 дней, затем смеску разми-нают на бегунах.
Рис. 4 Схемы распушки асбеста мокрым способом: 1 - склад асбеста; 2 - участок для составления смески асбеста; 3 - дозатор; 4 - бегуны с увлажнением асбеста; 5 - голлендер.
Вода проникает в микрощели и оказывает раскли-нивающее действие, вследствие чего волокна распушиваются легче и лучше. Увлажнение асбеста повы-шает эластичность волокон, что уве-личивает сопротивление излому при обработке на бегунах.
В настоящее время для обминания асбеста все большее распространение получает валковая машина (рис. 5). В отличие от бегунов эта машина выпускает высококаче-ственный обмятый асбест непрерывным потоком.
Рис. 5 Механизированная установка для смешивания, увлажнения и обминания смески асбеста: 1 - бункер асбеста; 2 - питатель; 3 - до-затор; 4 - смеситель-увлажнитель; 5 - разравнивающее устройство; 6 - разравнивающий валик; 7 - валковая машина; 8 - свободно вращающиеся валки; 9 - пневматическое устройство; 10 - приводиые валки.Окончательно асбест распушивается в голлендере, а затем в него добавляют цемент и воду и перемешивают до получения однородной асбестоцементной массы. Голлендер (рис. 6) представляет собой металлическую или железобетонную ванну, разделенную посередине продольной перего-родкой, не доходящей до краев.
Рис. 6 Голлендер периодического действия:
1, 7- каналы; 2 - ванна; 3 - перегородки; 4 - вал барабана; 5 - ножевой барабан; 6 - шкив; 8- съемный кожух; 9 - горка; 10 - рамка с ножами; 11 - клапан; 12 - патрубок; 13 - ножи.
В одной половине ванны распо-ложен барабан, снабженный стальными ножами. Под барабаном на дне ванны помещена чугунная коробка, в которой находится гребенка, расположенная под углом 1,5...2,5° к оси барабана. Ванну наполовину заполняют водой, затем подают предварительно распушенный асбест. При вращении барабана (180... 240 мин -1) смесь увлекается в зазор между ножами барабана и гребенкой, перебрасывается через горку, проходит по ванне и вновь попадает под барабан. Циркуляция смеси продолжается до 10 мин, степень распушки волокна при этом должна состав-лять 90...95%. Затем загружают цемент, добавляют воду и про-изводят дополнительное перемешивание. К концу перемешивания почти весь цемент адсорбируется на волокнах асбеста. Дозировка составляющих асбестоцементной массы равна: асбеста - 10...18%, цемента - 82...90%; для производства труб: воды - 97%, а листовых асбестоцементных материалов - около 95%.
Голлендер - аппарат периодического действия. Для непре-рывного питания формовочной машины необходимо создать запас асбестоцементной массы в ковшовом смесителе (чане), кото-рый бы периодически пополнялся из голлендера. Перемешивание находящейся в ней массы осуществляется крестовиной с лопастя-ми. На одном валу с крестовиной находится каркасный круг - «ковшовый элеватор». Ковши зачерпывают массу из чана и по-дают в приемную коробку листоформовочной или трубоформо-вочной машины.
В настоящее время на предприятиях внедрены голлендеры непрерывного действия (рис. 7) большой производительности. Вода и асбест непрерывно загру-жаются в ванну с одного конца голлендера, а готовая асбесто-вая суспензия выливается с другого конца. Производительность голлендера непрерывного действия соответствует производительности валкового обминателя.
При использовании голлендера и валковой машины непрерыв-ного действия асбестоцементную массу приготовляют непрерывным потоком. Смешивание непрерывно поступающей асбестоцементной суспензии с цементной суспензией произво-дится в винтовом смесителе, а оттуда асбестоцементная масса поступает в ковшовый смеситель или непосредственно в ванну формовочной машины.
Рис. 7 Голлендер непрерывного действия;
1-поступление асбеста; 2 - поступление воды; 3 - выход асбестовой суспензии.Формование является наиболее важным процессом в произ-водстве асбестоцементных изделий. Формуют изделия на листо-формовочных и трубоформовочных машинах. Листоформовочная машина (рис. 1) состоит из металлической ванны, в ко-торую непрерывно по желобу подается жидкая асбестоцементная масса. В ванну помещен полый каркасный барабан (сетчатый цилиндр), обтянутый металлической сеткой. К поверхности сетчатого цилиндра валом прижимается лента конвейера. Ведущий опорный вал приводит в движение ленту, которая вращает сетчатый цилиндр. Асбестоцементная масса тонким слоем осаждается на поверхности металлической сетки барабана, частично на ней обезвоживается за счет фильтрации воды сквозь сетку и при вращении снимается с барабана, равномерно размещаясь на движущейся ленте. Асбестоцементная масса, перемещаясь на ленте, проходит через вакуум-коробку, где обезвоживается, затем переходит на вращающийся форматный барабан, навивается на него концентрическими слоями и уплотняется.
При изготовлении листовых асбестоцементных изделий навитую на форматный барабан массу определенной толщины разрезают и снимают с барабана. Полученные листы разрезают на листы установленного размера и подают в пропарочные ка-меры. Листы, предназначенные для волнировки, после снятия с форматного барабана разрезают на форматы и укладывают в формы на металлические волнистые прокладки.
В целях получения повышенной механической прочности и плотности асбестоцементные листовые изделия прессуют на гид-равлических прессах под давлением до 40 МПа. Для приобре-тения изделиями в кратчайшие сроки необходимой прочности их пропаривают или выдерживают сначала на воздухе при нормаль-ной температуре, а затем в бассейнах с теплой водой.
Твердение асбестоцементных листовых изделий, изготовлен-ных на портландцементе, происходит в две стадии. Первая - предварительное твердение в пропарочных камерах периодиче-ского действия (ямных или туннельных) при температуре 50...60°С в течение 12... 16 ч. После пропаривания листовые изделия освобождают от металлических прокладок и подвергают меха-нической обработке (обрезке кромок, пробивке отверстий и т. п.). Окончательно отформованные листы направляют в утепленный склад, где происходит вторая стадия твердения в течение не менее 7 сут. Асбестоцементные изделия, изготовленные на песчани-стом портландцементе, после формования направляют в автокла-вы для запарки при температуре 172...174°С и рабочем давлении до 0,8 МПа.
По достижении необходимой прочности изделия подвергают механической обработке.
В настоящее время разработан новый комплект оборудования технологической линии автоматизированного производства крупнопанельных асбестоцементных листов на базе плоскосетчатой машины (рис. 8.21). Технологическая линия состоит из двух уча-стков: заготовительного, в котором производится приготовление асбестоцементной массы, и листоформовочного, в котором осуществляется формование изделий. Для приготовления асбесто-цементной массы асбестовая шихта подается со склада в бункер питателя асбеста, далее отвешивается дозатором по массе и поступает в смеситель-увлажнитель, в котором асбест перемешивается и увлажняется до 33%. Увлажненная асбестовая шихта подается в валковую машину для обминания асбеста встречно вращающимися гладкими валками, а из нее поступает в машину для гидравлической распушки, куда одновременно поступает необходимое количество воды для получения асбестовой суспензии. Приготовленная асбестовая суспензия и оттарированный дозатором по массе цемент поступают в смеситель асбестоце-ментной массы. Перемешивание асбеста с цементом в смесителе происходит в вертикально нисходящем потоке асбестовой суспензии при одновременном воздействии вращающихся и неподвижных лопастей. Приготовленная асбестоцементная масса по-ступает в ковшовый смеситель, который питает плоскосетчатую листоформовочную машину. Производительность оборудования заготовительного отделения- 60 м 3 /ч асбестоцементной массы 18%-ной концентрации, что обеспечивает выпуск 12 тыс. усл. пл/ч.
Плоскосетчатая листоформовочная машина обеспечивает непрерывную выдачу асбестоцементной суспензии на сетку машины, осуществляет обезвоживание суспензии, формование асбестоцементной ленты, уплотнение и дополнительное обезвоживание асбестоцементного листа. Отформованная асбестоцементная лента дополнительно уплотняется на прессе, а затем направляется на раскрой сырой асбестоцементной ленты на листы заданных размеров. Последние подвергают волнировке, затем укладывают в стопы и помещают на 3,5...4 ч. в специальные ка-меры предварительного твердения при температуре 40...60°С и влажности 90...95%.
Рассмотренный способ производства асбестоцементных плит снижает себестоимость продукции на 7% по сравнению с существующими. Степень автоматизации этого способа достигает 98% при 100%-ной механизации на основных технологических линиях.
^
3.3 Характеристика готовых изделий
Свойства асбестоцементных изделий определяют следующими факторами: качеством цемента, маркой асбеста, их количествен-ным соотношением по массе, степенью распушки асбеста, расположением волокон асбеста в изделии, степенью уплотнения массы, условиями и продолжительностью твердения, а также влажностью асбестоцемента. Асбестоцементные изделия облада-ют высокой сопротивляемостью разрыву, изгибу и сжатию. Асбестоцементные непрессованные изделия имеют предел проч-ности при растяжении 10...17 МПа, при изгибе 16...27 МПа, а прессованные асбестоцементные изделия имеют предел прочности при растяжении 20...25 МПа, а при изгибе - 27...42 МПа. С возрастом механическая прочность и плотность изделий возрастают. Асбестоцемент легко пилится, сверлится и шлифуется. Изделия из асбестоцемента обладают высокой морозостойкостью и водо-непроницаемостью, под влиянием влаги не корродируют, поэтому могут применяться без окраски. По сравнению со сталью и чугуном они имеют в несколько раз меньше теплопроводность и (в 3,5...4 раза) плотность. Асбестоцемент обладает высокими электроизоляционными свойствами. Недостатками асбестоцементных изделий являются малое сопротивление удару и коробление.
Внешний вид:
Листы и детали могут выпускаться окрашенными и неокрашенными.
Листы и детали не должны иметь отколов, пробоин и сквозных трещин.
Допускаются малозначительные дефекты:
Отдельные сдиры протяженностью в любом направлении не более 100 мм;
Отдельные щербины с одной стороны листа (детали) размером не более 15 мм в направлении, перпендикулярном кромке изделия. Общая величина щербин, измеренная вдоль кромки изделия, не должна превышать 60 мм;
Отдельные поверхностные разрывы длиной не более 100 мм и шириной 2 мм.
Суммарное число малозначительных дефектов на одном листе (детали) в любой комбинации не должно быть более трех, а число листов (деталей) с такими дефектами в выборке не должно быть более одной трети ее объема.
Цвет окрашенных листов и деталей и интенсивность их окраски должны соответствовать образцам-эталонам, утвержденным предприятием-изготовителем.
Поверхность листов и деталей должна быть равномерно окрашенной, без высолов и пятен, видимых на расстоянии 10 м. Окрашенная поверхность листов и деталей должна быть устойчива к истиранию. Прочность цветного покрытия, измеряемая количеством израсходованного при истирании кварцевого песка, должна быть не менее 3 кг.
Физико-механические показатели листов и деталей должны соответствовать указанным в таблице 1.
Таблица 1
^ 4. Контроль качества сырья и готовой продукции
Одними из основных этапов технологии изготовления отделочных материалов являются контроль за качеством поступающего сырья, за всеми технологическими операциями, а также контроль уже готовой продукции. Контроль качества исходного сырья заключается в следующем: каждую партию поступающего на завод сырья предприятие-поставщик должно снабжать паспортом, а непосредственно контроль ведет заводская лаборатория, которая проверяет их внешний вид, для каждого вида сырья отбирают пробы, проводят испытания и определяют соответствие показателей свойств с требованиями ГОСТа.
Методы контроля - по ГОСТ 8747 -88 и ГОСТ 30340-95:
1. Длину деталей измеряют следующим образом:
Коньковых и упрощенных коньковых деталей - вдоль оси раструбной части;
Равнобокой угловой детали - вдоль одной из боковых кромок;
Лотковой детали - вдоль оси детали.
2. Ширину коньковых и упрощенных коньковых деталей измеряют один раз посередине детали с использованием прямоугольных упоров; ширину равнобокой угловой детали и лотковой детали - у обеих торцевых кромок на расстоянии 30 - 50 мм от кромки.
Каждое измерение должно быть в пределах допускаемых отклонений.
3. Высоту каждой рядовой волны и перекрывающей волны коньковых деталей измеряют с торцевой стороны волнистой части.
4. Испытание сосредоточенной штамповой нагрузкой следует проводить для листов:
Профиля 40/150 - по схеме с двумя пролетами с расстоянием между опорами l , равным (750±5) мм в осях;
Профили 54/200 - по схеме с одним пролетом с расстоянием между опорами l , равным (1500±5) мм в осях.
5. Величина предела прочности при изгибе отдельного образца не должна быть ниже нормативной, более чем на 10 %.
Результаты испытания и анализа лаборатория сообщает в отдел технического контроля, который дает разрешение на передачу сырья в производство или бракует его, т.е. возвращает сырье, обязательно со своими результатами испытаний, предприятию-поставщику.
К задачам контроля за технологическими процессами относят проверку очередности и правильности операции, расход сырьевых материалов и соответствие рецептуры, расход электроэнергии, пара, воздуха, размеров поперечного сечения выпускаемых изделий, их внешний вид и т.д.
Параметры всех технологических процессов задаются заводской лабораторией, контролируются отделом технического контроля, а также цеховыми лабораториями. Все контрольно-измерительные и весовые приборы периодически проверяются в соответствии с правилами.
Качество готовой продукции на соответствие с требованием ГОСТа или ТУ контролирует заводская лаборатория. Для характеристики внешнего вида материала, определения размеров, формы, а также проведения физико-химических и механических испытаний от каждой партии отбирают определенное его количество, затем из отобранной пробы материала в установленном порядке изготавливают требуемое количество образцов и подвергают их всем испытаниям, регламентированных ГОСТом, после чего дают заключение о его качестве.
Результаты испытаний включают в паспорт-документ, который сопровождает каждую партию, отгружаемой заказчику продукции и удовлетворяющий соответствие её требованиям стандарта.
Кроме результатов испытаний в паспорте указывают наименование, адрес предприятия-изготовителя, марку и сорт изделия, основные внешние признаки, массу или количество изделий в партии, дату изготовления и розничную цену.
^
5. Техника безопасности при производстве
Как известно, некоторые отделочные материалы, связующие и другие составляющие пластические массы (кроме минеральных наполнителей и пигментов), обладают достаточной токсичностью и пожароопасностью.
Токсичные полимеры могут вызывать заболевания людей, занятых их переработкой. Эти материалы, а также продукты их разложения, которые образуются в процессе производства отделочных материалов, попадая в грунт, воду рек и озер, отравляют природный и животный мир.
Токсичными и горючими является и большинство пластификаторов, вредное воздействие на организм человека оказывают многие отвердители и стабилизаторы. Токсичными и взрывоопасными является большинство растворителей, ацетон, бензол, которые широко применяются в производстве красок и мастик. Заводы, выпускающие полимерные композиционные материалы, характеризуются следующими правилами охраны труда и противопожарной безопасности:
Хранение и транспортирование токсичных сырьевых материалов только в плотно закрываемой таре;
Ограждены движущиеся части механизмов и машин, различных производственных емкостей: бункеров, резервуаров и т.д.;
Надежная теплоизоляция установок и агрегатов, работающих при повышенных температурах;
Обеспечение общей вентиляции всех рабочих помещений и в том числе местная у каждой машины и агрегата, при работе которых выделяются вредные вещества;
Заземление всех электродвигателей, пусковых устройств и агрегатов для предотвращения образования статистического электричества и искр;
Размещение в изолируемых помещениях технологических линий, связанных с токсичным выделением веществ и пыли.
Рабочие должны своевременно проходить инструктаж по технике безопасности и противопожарной технике, строго соблюдать правила личной гигиены, кроме того, рабочие снабжаются специальной одеждой и дополнительными средствами защиты. Также, на что следует обратить внимание, рабочие помещения должны быть снабжены материалами для медицинской помощи пострадавшим.
В целях защиты окружающей среды от загрязнения все вентиляционные выбросы и сточные воды, следует обязательно подвергать специальной чистке, которая исключала бы попадание в воздух, грунт и водоемы каких-либо загрязняющих веществ.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Асбестоцементная кровля имеет ряд отличных качеств. Шифер обладает высокой водонепроницаемостью, он устойчив к воздействию высоких и низких температур, без труда переносит резкие термические перепады и перепады влажности. Так же, асбестоцементные волнистые листы, имея сравнительно не большой вес, способны выдерживать значительные снеговые нагрузки. Важным достоинством шифера является его высокая огнеустойчивость, что выгодно отличает асбестоцементное плиты от многих других кровельных покрытий. Стоит отметить низкую стоимость этого материала, делающую его доступным широкому кругу потребителей. Немаловажным качеством асбестоцемента является его теплоизоляционные свойства. К тому же, при монтаже шифера нет необходимости подкладки пароизоляции, так как под ним практически не образуется конденсат.
К сожалению, при всех своих достоинствах, асбестоцементная кровля имеет ряд незначительных недостатков. Кровля из шифера со временем может покрыться лишайниками, внешняя поверхность местами вспучивается, появляются трещины и сколы, что приводит к снижению её водозащитных качеств. В этом случае можно провести не сложный ремонт кровли без особых материальных затрат.
Несмотря на некоторые незначительные недостатки асбестоцементной кровли, отличные потребительские качества шиферного покрытия сделали его поистине народным и популярным строительным материалом.
Литература
Г орчаков В.И . Строительные материалы: Учеб. для вузов / Горчаков В.И., Баженов Ю.М. - М.: Стойиздат, 1986. - 688 с.
Комар А.Г. Строительные материалы и изделия: Учеб. для инж.-экон. спец. строит. вузов / Комар А.Г. - 5-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 1988. - 527 с.
Технология изоляционных строительных материалов и изделии: методические указания к выполнению курсовой работы для студентов дневного и заочного обучения специальности 270106 (290600) / сост. А. Н. Хархардин. Н. И. Алфимова. - Белгород: Изд-во БГТУ, 2010. - 23 с.
ГОСТ 30340-95 «Листы асбестоцементные волнистые».
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
План
Введение
1. Технологический процесс производства асбестоцементных изделий
1.1 Характеристика получаемой продукции
1.2 Характеристика используемого сырья
1.3 Характеристика технологии производства асбестоцементных изделий
2. Структура технологического процесса производства асбестоцементных изделий
2.1 Блок-схема технологического процесса производства асбестоцементных изделий
2.2 Поопероционная структура технологического процесса производства асбестоцементных изделий
2.3 Структура операции асбестоцементных изделий
2.4 Структура технологического перехода
3. Динамика трудозатрат
4. Уровень технологии технологического процесса производства асбестоцементных изделий
5. Система технологических процессов производства асбестоцементных изделий
Заключение
Список используемой литературы
Введение
Асбестоцементная промышленность - отрасль промышленности строительных материалов, производящих изделия, которые используются в строительстве зданий и трубопроводах различного назначения.
Первое месторождение асбестовых руд в России было обнаружено на реке Тагил в 1720 году крестьянином Сафраном Согра. Тогда же началась ручная добыча асбеста и изготовление асбестовых тканей. Возникновение асбестодобывающей промышленности относится к концу 19 века, когда в 1885 году в 80 км. от Свердловска было открыто одно из крупнейших в мире месторождений асбеста, которое стали именовать по названию ближайшего села Баисеновским.
Первый в России завод товарного портландцемента был построен в 1856 году в городе Градзеце.
Наличие асбеста и цемента послужило предпосылкой для возникновения асбестоцементного производства.
Первый промышленный выпуск асбестоцементных изделий относится к 1900 году. Изобретателем метода производства этих изделий является чех Людвиг Гашчек.
В 20-х годах 20 века в Италии, а затем и в других странах начинает быстро развиваться производство асбестоцементных труб.
Асбестоцементная промышленность превратилась в одну из ведущих отраслей производства строительных материалов. В 1984 году было выпущено около 9 млрд. усл. Плиток асбестоцементных листовых изделий и 76 тыс. км. усл. труб.
1. Технологический процесс произв
1.1 Хара ктеристика получаемой продукции
Асбестоцементная промышленность выпускает листовые изделия -волнистые и плоские листы, в том числе цветные; трубы и муфты; электроизоляционные доски; цементные плиты; вентиляционные короба.
Волнистые листы выпускают следующих типов: ВО - обыкновенного профиля; ВУ - усиленного профиля; УВ - унифицированного профиля; СВ - среднего профиля; СЕ - среднеевропейского профиля.
Листы ВО имеют шестиволновый профиль. Размеры листов 1200х686 мм, толщина 5,5 мм, шаг волны 115 мм, высота волны 28 мм. Масса одного листа 9,8 кг. Эти листы применяют для покрытия кровель жилых и гражданских заданий; детали (коньковые) к ним предназначаются для укладки в местах пересечений скатов кровель.
Листы усиленного профиля ВУ предназначены для устройства без чердачных кровель (ВУ-К) и стеновых ограждений (ВУ-С) промышленных зданий и сооружений. Кровельные листы выпускают длиной 1750, 2000, 2300 и 2800 мм, стеновые листы имеют длину 2500 мм.
Для жилищного и гражданского строительства выпускают листы унифицированного профиля УВ толщиной 6 мм, а для промышленного и сельскохозяйственного - 7,5 мм. Листы УВ-: применяют для чердачных кровель, жилых и общественных зданий, а также для устройства утепленных покрытий производственных помещений.
Листы среднего профиля СВ изготавливают длиной 1750-2500 мм. Листы 1750 и 2000 мм. предназначены для кровельных покрытий жилых и гражданских зданий, а также для покрытий зданий сельскохозяйственного производственного назначения, 2500 мм - для устройства селеновых ограждений промышленных зданий.
Листы среднеевропейского профиля СЕ имеют шаг волны 177 мм и высоту волны 51 мм. Длина листов 1750, 2000, 2500 мм. Используют их и как кровельные, и как стеновые материалы.
Плоские прессованные и непрессованные листы выпускают размером от 700 х 900 до 3600 х 1500 мм. Прессованные листы имеют более высокие объемную массу и механическую прочность. Это обеспечивает снижение водопоглащения и коробления листов, что очень важно при использовании листов в качестве облицовочных. Плоские непреcсованные листы размером 1200х800 мм применяют в неответственных сооружениях и для обшивки балконных ограждений. Они служат для внутренней и наружной облицовки помещений, изготовления санитарно-технических кабин.
Напорные трубы выпускают на давление 6, 9, 12 и 15 кгс/см 2 диаметром от 100 до 500 мм. По отдельным заказам изготавливают трубы диаметром до 1000 мм. Длина труб 3, 4, 5 и 6 м. Асбестоцементные напорные трубы применяют для напорных водопроводов на различные давления. Известно применение асбестоцементных труб для транспортирования газа, различных жидкостей и для дымоходов.
Безнапорные трубы выпускают диаметром 100-400 мм и длиной 3-4 м. Трубы должны выдерживать испытание давлением 4 кгс/см 2 . Безнапорные трубы применяют при прокладке самотечных канализационных коллекторов, в сельском хозяйстве при мелиоративных работах и для кабельной канализации, особенно при прокладке телефонных кабелей.
Для соединения труб применяют различные виды соединительных муфт: Сшинлекс, Жибо и самоуплотняющаяся асбестоцементная муфта (САМ) и др.
Основные свойства листовых асбестоцементных изделий оценивают комплексом таких показателей, как плотность, статистическая и ударная прочность, морозостойкость, температурно-влажностные деформации и коробление, а также несущая способность. Свойства асбестоцементных труб характеризуются прочностью на разрыв, раздавливание и изгиб, водонепроницаемостью и газонепроницаемостью, а также коррозионной стойкостью при воздействии агрессивных сред, встречающихся в ряде грунтов.
Затвердевший асбестоцемент состоит из нескольких компонентов, отличающихся по плотности: зерен цементного клинкера, гидротированных с поверхности; цементного камня; волокон асбеста; частиц асбестосодержащей породы в виде пыли гали. Плотность асбестоцемента будет зависеть от плотности и относительного содержания указанных компонентов. Кроме гидратации цемента увеличение массы асбестоцемента во времени вызывает карбонизация имеющейся в твердеющем цементном камне извести за счет присоединения углекислого газа и воздуха.
Плотность асбестоцемента зависит от величины пористости. Пористость асбестоцемента составляет для непрессованных листовых изделий 35-40%, а для прессованных - 25-30%. Наличием пористости объясняется способность асбестоцемента впитывать значительное количество влаги, которая характеризуется величиной водопоглащения.
Статическую прочность асбестоцементных изделий оценивают пределом прочности при изгибе (R изг) в кгс/см 2 . Волнистые листы ВО имеют предел прочности не менее 160 кгс/см 2 ,УВ и СВ-40 - 160-190 кгс/см 2 , плоские листы - 180-230 кгс/см 2 , доски АЦЭИД - 350-500 кгс/см 2 .
Сопротивление трубы внутреннему давлению на стенке от жидкости и газа характеризуется пределом прочности при разрыве (R разр). Трубы, предназначенные для работы под давлением, должны обладать пределом прочности при разрыве не менее 225 кгс/см 2 , безнапорные трубы - 160-180 кгс/см 2 .
Несущая способность - величина нагрузки, которую должно выдерживать асбестоцементное изделие без разрешения.
Ударная прочность (или ударная вязкость) - это показатель, характеризующий хрупкость материала и оценивающийся количеством работы, которую нужно затратить на разрушение материала. У асбестоцемента этот показатель находится в пределах от 1,5-2 до 4-5 кгс/см 2 .
Морозостойкость - это способность насыщенного водой материала выдерживать попеременное замораживание и оттаивание без разрушения и потери им прочности. Как показали исследования И. И. Бернея, Г. С. Блоха и др., прочность асбестоцемента после замораживания в среднем снижается на 10% при средней плотности 1,57 г/см 3 через 25 циклов, 1,65 г/см 3 - через 50 циклов, 1,8 г/см 3 - через 100 циклов.
Величина коробления снижается с ростом плотности, толщины изделия, увеличения содержания в нем асбеста. Абсолютные значения стрелы коробления в зависимости от указанных факторов колеблются от 0,125 до 0,52 мм. Влажностные деформации, при которых затвердевший асбестоцемент при увлажнении набухает, а при высушивании - дает усадку, существенно снижаются с ростом плотности асбестоцемента.
Водо- и газонепроницаемость характеризует способность материала пропускать через себя под давлением газ и воду. Поскольку напорные асбестоцементные трубы предназначены для транспортирования воды и газа, они должны в достаточной степени быть водо- и газонепроницаемыми. Оба показателя в значительной мере зависят от плотности трубы, асбестоцементные трубы объемной массой 1,7-1,8 г/см 3 практически водонепроницаемы даже при значительных давлениях (9-15 кгс/см 2).
Газ обладает более высокой, чем вода, способностью проникать через мелкие поры. Поэтому газопроводный асбестоцементные трубы должны обладать более высокой плотностью, чем водопроводные.
Стойкость асбестоцементов в агрессивных средах. Сверессивные газы и жидкости по отношению к асбесту и цементному камню являются агрессивными и для асбестоцемента. Для асбестоцемента опасны кислоты, в том числе кислая среда, образующаяся в порах при воздействии на материал газов, содержащих SO 3 , сверессивные среды менее опасны для асбестоцемента высокой плотности.
1.2 Хар актеристика используемого сырья
Для производства асбестоцементных изделий в качестве основного сырья применяют асбест портландцемент. Содержание асбеста в изделиях зависит от вида вырабатываемого изделия, а также качества (сорта) используемого асбеста. Обычно по весу оно не бывает менее 10 и более 20%. Содержание портландцемента в изделиях - соответственно 80-90%..
Асбестами называют разновидности минералов волокнистого строения, относящиеся к серпентинитовой и амфиболовой минералогическим группам. Эти минералы, состоящие из кристаллических агрегатов нитевидной формы, способны расщепляться на очень тонкие волокна, в сечении вплоть до молекулярных размеров.
По техническому составу асбестовые минералы являются водными силикатами магния, железа и натрия. Промышленная ценность асбестовых минералов определяется, прежде всего, их волокнистым строением, а также такими свойствами асбестовых волокон, как эластичность, высокая прочность на растяжение, способность при механическом воздействии расщепляться на тончайшие волокна, выдерживать высокие температуры без существенного изменения физических свойств, химическая стойкость. Для ряда производств большое значение имеют высокая адсорбционная активность распущенных асбестов, их хорошая смачиваемость водой и способность в распущенном состоянии образовать гомогенные асбестоводные суспензии.
Все встречающиеся в природе виды асбеста можно разделить на две группы: не кислотостойкие и кислотостойкие.
В группу не кислотостойкого асбеста входит один вид - хризотил-асбест. В группе кислотостойких асбестов пять видов: прокидалит-, амозит-, антофиллит- антинолит- и тремолит-асбест..
Наибольшее промышленное значение имеет хризотил-асбест. Его доля в мировой добыче асбеста составляет около 96%.
Хризотил-асбест располагается в серпентинитовых пародах в виде жил, причем волокна асбеста размещаются перпендикулярно стенкам серпентинитовой породы. Из таких жил добывается самый высококачественный асбест - поперечно-волокнистый. В ходе горно-образовательных тектонических процессов часть жил сжималась и волокна в них располагались под небольшим углом к стенкам включающей породы. Из таких жил добывают продольно-волокнистый хризотил-асбест, волокна которого менее прочны, более жестки и труднее раскушиваются..
Асбестообогатительные фабрики поставляют асбест семи сортов, из которых в асбестоцементной промышленности находят применение в основном лишь четыре сорта: 3, 4, 5 и 6-й..
Портландцемент для производства асбестоцементных изделий изготавливается путем совместного измельчения клинкера нормированного состава и необходимого количества гипса. Клинкер получается в результате обжига до спекания сырьевой смеси надлежащего состава, обеспечивающего преобладания в нем высокоосновных силикатов кальция. В состав цемента допускается введение не более 3% добавок, улучшающих свойства цемента, а при помоле цемента, с согласия потребителя, допускается введение специальных добавок в качестве не более 0,5% по массе цемента, не ухудшающих его качества, но облегчающих процесс измельчения клинкера.
Портландцемент для производства асбестоцементных изделий выпускают двух марок: 400 и 500. Марку цемента устанавливают путем определения предела прочности при изгибе образцов-балочек размером 4х4х16 см. и при сжатии их половинок, изготовленных из пластичного цементного раствора состава 1:3 с нормальным песком и испытанных через 28 сут. (табл. 1).
Таблица 1. Прочностные свойства цементов.
|
Марка цемента |
Предел прочности, МПа, не менее |
|||
|
при изгибе |
при сжатии |
|||
|
через 7 сут. |
через 28 сут. |
через 28 сут. |
||
Клинкер, используемый для получения таких цементов, должен быть высокого качества. Допускается содержание в нем CaО своб не более 1% по массе, MgO - не более 6% по массе, серного ангидрида - 1,5…3,5% по массе. Количество C 3 S в клинкере должно быть не менее 51% по массе, а C 3 A - в пределах 3…8% по массе. Нежелательно высокое содержание в нем щелочей Na 2 O и K 2 O, а также закисного железа FeO..
Применяют также песчанистый портландцемент, который получают, размалывая в шаровой мельнице портландцементный клинкер вместе с кварцевым песком, причем содержание песка в таком цементе находится в пределах 35-45%..
1 .3 Характеристика технологии произв одства асбестоцементных изделий
Рассмотрим технологию производства асбестоцемента по мокрому способу.
Предприятия асбестоцементной промышленности выпускают два основных вида продукции: листовые изделия и трубы. При производстве листовых изделий асбест, подаваемый транспортерами, дозируется по маркам дозаторами (по массе) и сборным транспортером доставляется в бегуны. На бегунах, а затем в гидропушителе осуществляется первая технологическая операция - расщепление (распушка) асбеста. Для облегчения распушки в бегуны подают небольшое количество воды через дозатор. Вода наливается в гидропушитель, где асбест обрабатывается в виде водоасбестовой смеси (суспензии), содержащей 50 г. асбеста на один л. воды.
Асбестовая суспензия с распушенным асбестом перекачивается из гидропушителя в турбосмеситель, куда из расходного бункера через дозатор подается цемент. После перемешивания асбестовой суспензии с цементом полученная асбестоцементная суспензия поступает из турбосмесителя в ковшовый смеситель. Приготовление асбестоцементной суспензии - вторая технологическая операция производства.
Из ковшового смесителя асбестоцементной суспензия подается в желоб, куда по трубопроводу поступает вода для разжижения суспензии. По желобу разбавленная суспензия, содержащая около 100 г. асбестоцемента в 1 л. воды, течет в ванны листоформовочной машины.
На трехсетчатых цилиндрах машины производится фильтрация асбестоцементной суспензии. Отфильтрованная вода поступает в приямок, а из него насосом в куператор. Влажный слой асбестоцемента толщиной около 1 мм. сукном-транспортером подается к форматному барабану. Двигаясь вместе с суком между форматным барабаном и прессовыми валами, слой уплотняется, обезвоживается и переходит с сукна на поверхность форматного барабана. Фильтрация асбестоцементной суспензии, вакуумобезвоживание и уплотнение отфильтрованного асбестоцемента на формовочной машине - важнейшие технологические операции, от которых зависит производительность машины и качество продукции.
После того как на поверхность форматного барабана навивается 5-7 слоев асбестоцемента и образуется накат, соответствующий заданной толщине листа, накат разрезается механическим срезчиком по образующей барабана и снимается на транспортер. Последний подает накат к механизму, где обрезают кромки и происходит раскрой наката на листы нужных размеров. Обрезки сырых листов транспортером подаются в смеситель, где перемешиваются с водой, превращаясь в асбестоцементную суспензию, возвращаемую в ковшовый смеситель.
После механизма резки плоские листы складываются в стопы с металлическими прокладками и отправляются к прессам для для дополнительного уплотнения. Если завод выпускает волнистые листы, то после механизма резки плоские свежесформованные листы поступают на агрегат волнировки для придания им волнистой формы. С агрегата волнировки укладчиком листы снимаются и складываются в небольшие стопы на транспортер камеры тепловой обработки, где поддерживается температура около 60 о C.
После тепловой обработки стопы листов на поддонах отправляются в теплый склад для дозревания. По истечении 5-7 сут. с момента изготовления листы отправляют потребителю.
Дозирование и обработка сырья в производстве асбестоцементных труб выполняется также как и при выпуске листов. Формуются трубы на трубоформовочных машинах, работающих по тому же принципу, что и листоформовочные. Разница состоит в том, что вместо форматного барабана на трубоформовочных машинах устанавливают съемные скалки, диаметр которых соответствует внутреннему диаметру форматных труб. Снимаемые со скалок трубы проходят предварительное твердение на конвейерах, причем трубы во время движения конвейера поворачиваются вокруг собственной оси и в результате приобретает строго цилиндрическую форму. Твердение труб продолжается в наполненных водой бассейнах или на конвейерах водного твердения, а затем в штабелях в теплом складе.
Производство труб заканчивается обрезкой и обточкой их концов через 7-10 сут. после формования.
Обработка асбеста в бегунах. Бегуны имеют два чугунных катка диаметром 1400 мм., шириной 400 мм., массой 2800 кг., оси которых связаны с вертикальным валом, вращающимся со скоростью 12-16 об/мин. Для перемешивания асбеста в чаше бегунов на их вертикальном валу установлены скребки. Высоту расположения скребков и угол их наклона к направлению движения можно регулировать. Только расщепление иголок является полезной операцией при обработке асбеста в бегунах, а другие “побочные” явления: образование не раскушенных пучков, “ломка” раскушенных волокон, образование тонкодисперсных фракций - ухудшают качество асбеста и тем в большей степени, чем длительная обработка. Поэтому продолжительность обработки асбеста в бегунах должна быть минимально необходимой.
Распушка в гидропушителях. Вторая стадия распушки асбеста по мокрому способу производится в гидропушителях. Гидропушитель имеет цилиндрический бак объемом 4,1 м 3 (рабочий объем 3,6 м 3), в котором установлен вертикальный смеситель с пропеллером диаметром 500 мм., вращающимся со скоростью 480 об/мин. Пропеллер заключен в цилиндрический диффузор. Привод смесителя осуществляется через клиноременную передачу от электродвигателя мощностью 40 кВт. Суспензия из бака подводится к насосу по трубопроводу.
Чтобы периодически принимать порции суспензии объемом 3,2-3,8 м 3 и непрерывно снабжать суспензией формовочную машину, между машиной и смесителем устанавливается ковшовая мешалка, являющаяся одновременно накопителем суспензии и аппаратом-питателем, подающим суспензию в ванны машины.
Турбосмеситель предназначен для смешивания асбестовой суспензии с цементом и получения однородной асбестоцементной суспензии. Конструкция турбосмесителя аналогична конструкции гидропушителя. Различие состоит в отсутствии распушивающего узла. Турбосмеситель представляет собой цилиндрическую емкость с коническим дном. Он имеет вертикальное пропеллерно-перемешивающее устройство. Асбестовая суспензия поступает в турбосмеситель, куда затем через воронку подается цемент. Порция цемента на один замес составляет 800-900 кг. По мере загрузки цемента в турбосмеситель подается дополнительное количество воды до полного рабочего объема. Продолжительность премешивания с помощью насоса асбестовой суспензии с цементом с начала загрузки цемента составляет 8-10 мин.
Рекуператор предназначен для отделения максимального количества твердых частиц из потока отработавшей воды. Это происходит в результате изменения направления воды и резкого снижения скорости потока. Вода, разделенная на два потока, один из которых (более чистый) предназначен для промывки сукон и сеток, а второй - для разжижения асбестоцементной суспензии, возвращается в производство.
Рекуператор представляет собой сварной резервуар цилиндрической формы с коническим днищем. В центре рекуператора закреплена на стяжках труба конической формы, постепенно расширяющаяся снизу. Верхняя часть рекуператора имеет кольцевой желоб. Сверху корпус рекуператора закрыт предохранительными съемными решетками. Коническое днище рекуператора заканчивается патрубком, к которому прикреплен тройник с проходным краном и дроссельным клапаном. Внизу цилиндрической части установлен еще один проходной кран. Скорость движения воды вверх по цилиндрической части рекуператора не должна превышать 3 мм/с. При такой скорости оседают частицы цемента и волокна асбеста. Техническая характеристика рекуператора СМ-922: Вместимость - 54,8 м 3 ; размеры цилиндрической части: диаметр - 3850 мм., высота - 3500 мм.; масса - 7555 кг.
В асбестоцементной промышленности работают листоформовочные машины СМ-943 для производства листов СВ и СМ-942, листов УВ модернизированных. Линии СМ-1155 комплектуются машинами СМ-943А, линии для производства листов УВ - машинами СМ-942А.
Унифицированная круглосеточная формовочная машина является основным агрегатом технологических линий, выпускающих асбестоцементные листовые изделия. Машина имеет две модификации, позволяющие использовать ее при производстве листовых изделий различных видов. Первая модификация машины СМ-942А - широкая, предназначена для выпуска волнистых листов ВО, а также плоских. Она представляет собой трехцилиндровую машину, изготовляющую накат с полезной шириной до 1640 мм. (после обрезки кромок). Вторая модификация машины СМ-943А - узкая, предназначена для выпуска волнистых листов типа УВ и СВ. Оно отличается от широкой меньшей шириной форматного барабана, сукна, ванн и сетчатых цилиндров, трубороликов и т. д. и позволяет получать накат полезной шириной до 1340 мм.
На листоформовочных машинах СМ-942А и СМ-943А установлены три сетчатых цилиндра, что увеличивает толщину слоя на форматном барабане и тем самым повышает производительность местоформовочных машин.
Асбестовая суспензия поступает в ванны через отверстия в торцовых стенках. Отфильтрованные от сетчатых цилиндрах пленки асбестоцемента отжимаются гауч-валами и последовательно снимаются с поверхности цилиндров сукном, накладываясь одна на другую. В результате этого образуется бесконечная асбестоцементная лента толщиной 0,6-1,1 мм.
Перенесенная на верхнюю часть сукна лента обезвоживается, проходя над коробкой высокого вакуума. Затем она на форматном барабане уплотняется двумя дополнительными пресс-валами и основным пресс-валом. Далее сукно направляется на разгонный ролик, а асбестоцементная лента начинает навиваться на форматный барабан, образуя накат. По достижении необходимой толщины накат снимается с барабана срезчиком. Сукно расправляется разгонным роликом, очищается билами сукнобойки и промывается с двух сторон из склинкерных трубок, после чего обезвоживается, проходя над коробкой низкого вакуума.
Форматный барабан состоит из двух торцовых дисков и литой чугунной обечайки, закрепленной на дисках при помощи шпилек. Один из двух дисков соединен с осью шпонкой. Ось форматного барабана установлена на двух радиальных сферических подшипниках. Корпусы подшипников закреплены неподвижно на станине.
Пресс-вал - это чугунная трубчатая обечайка, напрессованная в средней части на вал, имеющий форму цилиндрическую на небольшом участке в середине и сужающуюся к концам.
Сетчатый цилиндр помещен в ванне. Корпус ванны состоит из сварного корпуса и литых баковин. Днище ванны имеет профиль горки с двумя впадинами по сторонам. В этих впадинах, по обе стороны от горки, расположены две трехлопастные мешалки. Их назначение - не допустить осаждения массы на дно ванны. В это же время они не должны смывать слой асбестоцементной массы, осаждающийся на сетчатом цилиндре.
Рис. 1.1. Схема ванн сетчатого цилиндра.
1 - сетчатый цилиндр. 2 - лопастные мешалки. 3 - скринклерные трубки. 4 - отрезные обрезиненные валики. 5 - вакуум коробка. 6 - пресс-вал. 7 - форматный барабан.
Рис. 1.2. Схема листоформовочной машины.
1 - сетчатый цилиндр. 2 - ванна. 3 - техническое сукно
2. Структура технологического процесса произв одства асбестоцементных изделий
2.1 Блок- схема технологического процесса
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Блок-схема технологического процесса производства асбестоцементных изделий.
1 - расщепление (распушка) асбеста на тонкие волокна;
2 - приготовление асбестоцементной смеси;
3 - формование изделий;
4 - твердение отформованных изделий в пропарочных камерах, водных бассейнах, автоклавах и выдерживание их в утепленных складах до приобретения заданной прочности.
2.2 Поопероционная структура технологического процесса производства асбестоцементных изделий.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Пооперационная структура технологического процесса производства асбестоцементных изделий.
Предметные связи -
Временные связи -
2.3 Структура оп ерации асбестоцементных изделий
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Структура операции асбестоцементных изделий.
Предметные связи -
Временные связи -
2.4 Структура технологического перехода асбестоцементных изделий
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Структура технологического перехода асбестоцементных изделий.
Предметные связи -
Временные связи -
3. Динамика трудозатрат
Для данного технологического процесса производства асбестоцементных изделий Т ж (t)=2500/(57t 2 +5700), а Т п (t)= 0,003t 2 +0,3. Построим таблицу и рассчитаем значения Т ж, Т п, Т с при t равное от 0 до 10.
Приведем графическое изображение динамики трудозатрат в координатах Т-t.
Установим момент времени, до которого развитие целесообразно. Графически это будет точка, значение t, в которой Т сов (t) будет принимать наименьшее значение. Обозначим эту точку через t ц. По графику видно, что 4 Т" сов (t)=Т" п (t)+T" ж (t)=0; T" ж (t)=(-28500t)/(57t 2 +5700) 2 ; Т" п (t)=0,006t; Т" сов (t)= (-28500t)/(57t 2 +5700) 2 +0,006t=0; Отсюда, t=0 или 0,006=285000/(57t 2 +5700) 2 ; Пусть а=(57t 2 +5700); Зн. 0,006а 2 =285000; (57t 2 +5700)=6892,02; Таким образом, получили, что t ц =4,573. Определим теперь тип отдачи от дополнительных затрат прошлого труда. Для этого сначала выразим t через Т п. Т п (t)= 0,003t 2 +0,3; t 2 =(T п -0,3)/0,003; Подставим. T ж (T п)=2500/(57(T п -0,3)/0,003+5700)=25/190T п; Найдем T" ж (T п) T" ж (T п)=(-4750)/36100Т 2 п =(-95)/722 Т 2 п; Так как по мере увеличения Т п модульT" ж (T п) убывает, то можно сделать вывод, что тип отдачи убывающий. Таким образом до момента времени t ц =6,137 целесообразно рационалистическое развитие, при котором будет происходить снижение Т сов. Однако при t>4?537 дальнейшее снижение Т сов возможно будет только при реализации эвристического варианта развития. 4.
Уровень технологии технологического процесса
произв
одства асбестоцементных изделий
Рассмотрим Т ж и Т п для момента времени t=3 года. Т ж (t)=2500/(573 2 +5700)=0,402; Т п (t)= 0,0033 2 +0,3=0,327; Рассчитаем параметры технологического процесса: производительность живого труда (L), технологическую вооруженность (B), уровень технологии (Y). L=1/T ж =1/0,402=2,49; B=T п /Т ж =0,327/0,402=0,813; Y=1/ T ж *1/ T п =2,49*3,06=7,62; Для того, чтобы определить, целесообразно ли рационалистическое развитие данной технологии, рассчитаем относительный уровень технологии (Y*) и сравним его с производительностью живого труда (L). Y*=Y/L=1/T п =3,0581039; Так как Y*>L, то рационалистическое развитие целесообразно. 5.
Система технологических процессов
произв
одства асбестоцементных изделий
Различают два вида технологических связей в системе технологических процессов: последовательные и параллельные. В соответствии с видом связей одни системы технологических процессов позволяют обмениваться опытом между элементами и направлены на развитие составляющих элементов, а другие направлены на наращивание выпуска продукции. Представим графически структуру строительного комплекса. -
последовательная система -
параллельная система 1--Технология производства керамического кирпича пластическим способом. 2--Технология производства листового стекла. 3--Технология производства портландцемента сухим способом. 4--Технология производства извести /комовой/. 5--Технология производства силикатного кирпича. 6--Технология производства асбестоцементных изделий. 7--Технология производства сборных бетонных и железобетонных изделий. 8--Технология возведения монолитных фундаментов. 9--Технология возведения кирпичных стен. 10--Технология производства монтажных работ из сборочных железобетонных конструкций. Рассчитаем для каждого структурного элемента L(производительность живого труда), B(технологическая вооружённость), Y(уровень технологии) на период 3 года. Для этого нам понадобится значения идля каждого структурного элемента (табл.4.). Табл.4. Значения и для каждого структурного элемента Номер элемента 2500/(27t2+2700) 2500/(57t2+5700) 2500/(129t2+2150) 1250/(77t2+1100) Начнём расчёты с вычисления L, B, Y. L=1/ (руб. (продукции)/руб. (затрат живого труда)) 1.35; =1,42; =1,52; =1,52 =1,18; 2,49; =1,32; =1,43; =1,29; =2,24; B=/
(руб. (затрат прошлого труда)/руб. (затрат живого труда)) 0,57; =0,697; =0,85; =0,95; 0,51; =0,81; =0,204; =0,23; =0,18; =0,63; 3,21; =2,898; =2,71; =2,41; 2,70; =7,61; =8,57; =8,77; =8,896; =8; Рассчитаем объёмные затраты труда: =
+
N
,где N-порядковый номер системы. 11,04; =12,09; =13,14; =14,19; 15,24; =16,29; =17,34; =18,39; =19,44; =20,48; Определим объёмные показатели Q, Ф. 14,904; = 17,17; =19,97; =21,57; 17,98; =40,56; =22,89; =26,29; =25,08; =45,88; 35,44; =35,04; = 35,61; =34,19; 41,15; =123,97; =148,6; =161,28; =172,94; =163,84; 6,29; =8,43; =11,17; =13,48; 7,77; =13,19; =3,54; =4,23; =3,49; =12,9; Определим суммарные фонды в системе: Определим суммарный выпуск продукции в системе. В реальной системе суммарный выпуск продукции определяется лимитирующим звеном: 14,904+217,17+321,57+217,98=149,914; Определим реальный объёмный уровень технологии системы: Найдём уровень технологии системы: Сопоставиввровеньтехнологии системы с уровнем технологии производства асбестоцементных изделий и делаем вывод, что элемент тормозит развитие системы (т.к. <). Высчитаем системный уровень технологии в оптимальном режиме, т.е. когда нет лимитирующих звеньев. Для этого используем принцип “свёртывания системы”, т.е. пытаемся найти уровень, когда нет лимитирующих звеньев: 2(1/35,04+1/35,61)=70,17; 2(1/34,19+1/41,15+1/123,97)=129,039; 2(1/148,6+1/161,28+1/172,94+1/163,84)=640; 70,17+129,039+640=839,209; Т.к. в системе существует лимитирующее звено, система не оптимальна. Определим выпуск продукции системы в оптимальном режиме: Сравнивая полученный результат со значением суммарного выпуска продукции в системе (=149,914) приходим к выводу, что после оптимизации выпуск продукции несколько понизился. Посчитаем, на сколько % понизился выпуск продукции в системе после её оптимизации: На 0,01% понизился выпуск продукции в системе после её оптимизации. Для наглядности все полученные данные сведём в таблицу. Результаты расчёта Заключение
асбестоцементный изделие технология производство Специалисты считают, что при мокром способе распушки асбеста сохраняется длина волокна и упрощается технологическая схема производства асбестоцемента. Этот способ по сравнению с другими менее энергоемок, но связан с потреблением больших количеств воды. Также основным достоинством мокрого способа изготовления асбестоцементных изделий с использованием низко концентрированных суспензий является то, что он обеспечивает получение высококачественных асбестоцементных изделий. В качестве недостатка мокрого способа производства асбестоцементных изделий следует отметить необходимость использования на начальной стадии технологического процесса большого количества воды для распушки асбеста, приготовления асбестоцементной массы. Полусухой способ. Характерной особенностью полусухого способа является то, что формование изделий не сопровождается удалением избыточного количества воды. Метод экструзии. Экструзионным методом можно изготовлять изделия сложной конфигурации, которые другими способами получить невозможно. Этим способом можно изготовлять изделия длинной до 3 м. и более типа пустотелых плит и панелей для ограждающих конструкций, подвесных потолков зданий и сооружений. Список используемой литературы
Берней И. И., Колбасов В. М. Технология асбестоцементных изделий. М.: “Высшая школа”.1985.-с.85. Иорамашвили И. Н. Асбестоцементные изделия. М.: “Высшая школа”. 1977-с 50. Мешков Г. В., Волчек И. З. “Производство асбестоцементных изделий”. М.: “Высшая школа”.1976-с 192. Сиволобов И. В. Механическое оборудование для производства асбестоцементных изделий. М.: “Машиностроение”.1983-с 200. Соколов П. Н. “Производство асбестоцементных изделий”. М.: “Высшая школа”.1977-с 70. Размещено на Allbest.ru Понятие асбестоцементных листов, свойства сырьевых материалов для их производства. Специфика технологии, основные операции. Виды готовой продукции, области ее применения. Технико-экономические показатели. Анализ деятельности ОАО "Белгородасбестцемент". курсовая работа , добавлен 02.11.2009 Применение перчаточных изделий в сфере производства или потребления, их классификационные признаки и потребительские свойства. Технология производства перчаточных изделий и их технико-экономическая оценка, показатели качества, стандарты изделий. контрольная работа , добавлен 05.03.2012 Описание теоретических основ технологического процесса изготовления трикотажных изделий. Сырье, используемое в процессе производства. Сведенья об оборудовании, используемом в процессе производства трикотажных изделий. Требования к качеству готового издели курсовая работа , добавлен 23.04.2007 Характеристика сырья и готовой продукции. Выбор упаковочного материала тары и упаковки. Технология производства длинных макаронных изделий и макаронных изделий быстрого приготовления. Проектирование предприятия для производства макаронных изделий. курсовая работа , добавлен 11.09.2012 Обзор литературы по технологии производства резинотехнических изделий. Усовершенствование технологии с целью снижения экологической напряженности. Материальные расчеты оборудования, специфика мероприятий по безопасному ведению технологического процесса. дипломная работа , добавлен 16.08.2009 Обоснование способа производства хлебных изделий. Расчёт комплектования оборудованием данного технологического процесса. Определение площадей производственно вспомогательных помещений. Расход воды. Санитарные мероприятия при производстве хлебных изделий. курсовая работа , добавлен 22.12.2013 Основные материалы для изготовления ювелирных изделий. Камни драгоценные, полудрагоценные и поделочные. Особенности производства ювелирных изделий. Сущность процесса полирования. Промывка ювелирных изделий. Чеканка, гравирование и эмалирование. реферат , добавлен 17.11.2011 Общая характеристика и назначение газосиликатных блоков, их классификация и ассортимент. Сырье для производства, технология изготовления. Основные свойства, номенклатура, технические требования. Составление технологической карты производства газобетона. курсовая работа , добавлен 13.04.2012 Деятельность и продукция завода асбестовермикулитовых формованных теплоизоляционных изделий. Область применения и технология производства асбестовермикулитовые изделий, а также контроль его качества. Правила техники безопасности при работе с асбестом. курсовая работа , добавлен 29.09.2009 Современное состояние хлебопекарной отрасли в Рязани и области. Характеристика сырья, используемого для производства хлеба "Дарницкий", технологии его производства. Оценка качества сырья и готовой продукции, ее пищевая и энергетическая ценность. В настоящее время применяются следующие способы производства асбестоцементных изделий: из асбестоцементной суспензии, или «мокрый способ»; этим способом асбестоцементные изделия формуют из жидкой смеси асбеста, цемента и воды, которая называется «асбестоцементной суспензией»; из асбестоцементной массы, или «полусухой способ»; при этом способе асбестоцементные изделия изготовляют из полужидкой смеси асбеста, цемента и воды, которая называется «асбестоцементной массой»; из сухой асбестоцементной смеси, или «сухой способ»; при этом способе асбестоцементные изделия изготавливают из сухой смеси асбеста и цемента. Наиболее распространенный способ, которым пользуются в настоящее время, - мокрый. Технологическая схема производства мокрым способом. Технологическая схема производства асбестоцементных изделий мокрым способом состоит из следующих основных процессов: складирования и хранения основных материалов; составления смески асбеста из нескольких сортов и марок, распушки смески асбеста, приготовления асбестоцементной массы, силосования (складирования) асбестоцементной массы, формования асбестоцементных изделий (облицовочные листы и кровельные плитки дополнительно прессуются), предварительного твердения отформованных изделий, механической обработки изделий, твердения изделий, складирования. Первой подготовительной операцией асбестоцементных изделий является складирование и хранение основного сырья, обеспечивающие сохранность свойств асбеста и цемента и удобство подачи их на производство. Для выработки всех видов изделий применяют асбест не одного какого-то сорта, а смесь из нескольких сортов и марок; следовательно, второй операцией производства является составление смески асбеста. Смеску асбеста составляют, отвешивая нужное количество асбеста каждого сорта и марки, причем точность развески существенно влияет на качество вырабатываемой продукции. Для того чтобы асбестоцементные изделия хорошо сопротивлялись растягивающим усилиям, т.е. чтобы волокна асбеста хорошо армировали цементный камень, необходимо как можно лучше закрепить их в этом камне. Для этого надо увеличить поверхность их связи с цементом, т.е. расщепить (распушить) волокна на тонкие волоконца, причем тем более тонкие, чем более коротковолокнистый асбест обрабатывается. Поэтому следующая, третья операция при производстве асбестоцементных изделий заключается в обработке асбеста. Операция обработки асбеста распадается на два этапа - сначала волокна обминают, а затем уже в другом аппарате (голлендере) разделяют на тонкие волокна - распушают. Голлендер представляет собой металлическую или железобетонную ванну, разделенную посредине продольной перегородкой, не доходящей до краев. В одной половине ванны расположен барабан, снабженный стальными ножами, а под ним на дне ванны помещена чугунная коробка, в которой находится гребенка под углом 1,5--2,5° к оси барабана, что обеспечивает лучшее распушивание волокон асбеста. Ванну наполовину заполняют водой, затем подают предварительно распушенный асбест. При вращении барабана (180-- 240 об/мин) смесь увлекается в зазор между ножами барабана и гребенкой, перебрасывается через горку, проходит по ванне и вновь попадает под барабан. Циркуляция смеси продолжается около 10 мин, степень распушки волокна при этом должна достигнуть 90--95%. Затем в голлендер загружают цемент, добавляют воду и смесь дополнительно перемешивают. Следующей, четвертой операцией производства асбестоцементных изделий является приготовление асбестоцементной массы. Она заключается в тщательном смешивании распушенных волокон асбеста, порошка портландцемента и воды. Необходимо так перемешивать эти материалы, чтобы каждое волокно было отделено от других волокон зернами цемента и чтобы волокна асбеста и зерна цемента были равномерно распределены в воде. Это очень важно, так как при недостаточно равномерном их распределении сформованное изделие будет иметь пониженную прочность. Соотношение количества асбеста и цемента в асбестоцементной массе устанавливается в зависимости от требований, предъявляемых к изделию, и в зависимости от длины волокон асбеста, т.е. от сорта и марки асбеста. Чем больше длина волокон и чем меньше асбест содержит пыли и гали, тем меньше можно вводить в смесь асбеста для получения той же прочности асбестоцементных изделий. Практически, при производстве различных видов асбестоцементных изделий вес асбеста колеблется в пределах от 10 до 22% в общем весе смеси; соответственно вес цемента составляет от 78 до 90%. На каждый килограмм асбестоцемента добавляют 4 - 5 л воды. Применяемые промышленностью аппараты для распушки асбеста и приготовления массы работают периодически, а асбестоцементную суспензию в листоформовочные и трубоформовочные машины, которые формуют изделия, надо подавать непрерывно. Поэтому перед формовочными машинами создают запас асбестоцементной массы в специальном аппарате - ковшовой мешалке. В этот аппарат периодически спускают готовую асбестоцементную массу и непрерывно отбирают ее для формовочных машин, разжижая водой (не менее 7 - 8 л на 1 кг асбеста и цемента), и в виде жидкой асбестоцементной суспензии направляют в формовочные машины. Схема Распушка асбеста мокрым способом Рассмотренные выше четыре операции являются подготовительными. Следующий этап является важнейшим в производстве асбестоцементных изделий; он заключается в формовании листов и труб из асбестоцементной суспензии. В этом процессе листоформовочные и трубоформовочные машины отфильтровывают и отжимают из асбестоцементной суспензии большую часть содержащейся в ней воды, а из оставшейся массы формуют тонкими слоями листы и трубы. Формование асбестоцементных труб заканчивается на трубоформовочной машине. При производстве же листовых изделий процесс их формования не заканчивается. Формование - самый ответственный процесс в производстве асбестоцементных изделий, так как им определяются важнейшие показатели работы завода - качество продукции и производительность. Формование асбестоцементных изделий на формовочной машине слагается из двух процессов, происходящих одновременно: формование на поверхности сетчатых цилиндров первичных асбестоцементных слоев и формование из этих слоев листов или труб с уплотнением и отжатием большей части содержащейся в них воды. Формование асбестоцементных изделий в машинах заключается в следующем: из асбестоцементной суспензии через сетку отфильтровывается вода, а на сетке осаждаются тонкие слои асбестоцемента. Эти слои в форме непрерывной ленты снимает с сетки сукно и передает их на форматный барабан или на форматную скалку, на поверхности которых формуются листы или трубы. Рис. 1.1 Схема формовочной машины для производства асбестоцементных изделий: 1 - металлическая ванна; 2 - желоб подачи асбестоцементной массы; 3 - лента конвейера; 4 - прижимной вал; 5 - слой асбестоцементной массы; 6 - вакуум-коробка; 7 - форматный барабан; 8 - ведущий вал; 9 - натяжной валик; 10 - барабан, обтянутый металлической сеткой
Снятый с листоформовочной машины лист-накат разрезают на листы или плитки требуемой формы и размеров. При производстве волнистых листов им придают волнистую форму; эта операция называется волнировкой. Некоторые виды асбестоцементных листовых изделий имеют сложную форму. Такие изделия называются асбестоцементными фасонными деталями. Вырезанные из наката асбестоцементные листы и плитки не имеют точной плоской поверхности. Некоторые виды листовых изделий, например облицовочные листы, должны иметь гладкую, ровную, плоскую поверхность, повышенную плотность и механическую прочность. Для этого листы и плитки перекладывают стальными гладкими листами (прокладками), укладывают в стопы и прессуют под большим давлением на мощных гидравлических прессах; процесс этот называется прессованием листов и плиток. После смешивания с водой цемент медленно приобретает все большую прочность. Этот процесс протекает и в асбестоцементе и называется твердением асбестоцементных изделий. Некоторые виды асбестоцементных изделий, после того как они достаточно затвердеют, подвергают механической обработке: пробивают в них отверстия, обрезают кромки, у водопроводных и газопроводных труб обтачивают концы. Процесс этот называется механической обработкой изделий. При производстве асбестоцементных изделий мокрым способом потребляется очень большое количество воды. В целях снижения расхода воды отработанную воду возвращают обратно в производство, предварительно выделив из нее унесенные в процессе формования на формовочных машинах волокна асбеста и зерна цемента. Этот процесс называется рекуперацией отработанной воды. Рис. 1.2
Предмет труда и побочные продукты на всех стадиях переработки Стадии переработки продукции (операции) Технологические (предметные) связи
Подобные документы
