Особливості виробництва асбестовермікулітових виробів

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Міністерство освіти і науки Республіки Казахстан
СХІДНО-Казахстанська ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМ. Д. СЕРІКБАЕВА
Факультет «Архітектурно-будівельний»
Кафедра «СМіСС»
Дисципліна «Технологія теплоізоляційних та акустичних матеріалів та виробів»
КУРСОВИЙ ПРОЕКТ
Тема: Особливості виробництва асбестовермікулітових виробів
Виконав: ст.гр. 06-СІ-1 Бауер Є. А.
Перевірив: Єрмоленко В. М.
м. Усть-Каменогорськ, 2009 р

Міністерство освіти і науки Республіки Казахстан
Східно-Казахстанський державний
ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМ. Д. СЕРІКБАЕВА
Факультет «Архітектурно-будівельний»
Кафедра «Будівельні матеріали, стандартизація і сертифікація»
Спеціальність 050730 - «Виробництво будівельних матеріалів, виробів та конструкцій»
Дисципліна «Теплоізоляційні та акустичні матеріали»
Студент Бауер Є. А.
Група 06 - СІ-1
Викладач Єрмоленко В. М.
ЗАВДАННЯ
на курсовий проект
Тема: Цех з виробництва асбестовермікулітових формованих теплоізоляційних виробів
Основні дані з проектування:
1. Сировина: вермикуліт, азбест хризотиловий
2. Вид продукції: теплоізоляційні плити, шкаралупи, сегменти для високотемпературної ізоляції
Дата видачі завдання :________________________________
Дата здачі КП :_____________________________________
Студент :___________________________________________
Викладач :___________________________________

ЗМІСТ
Введення
1. Номенклатура і технічні вимоги
1.1 Геометричні параметри виробів
1.2 Технічні вимоги
1.2.1 Вермикуліт
1.2.2 Азбест
1.3 Область застосування
1.4 Сертифікаційні випробування
2. Сировина
2.1 Сировина, основні типи родовища
2.1.1 Вермикуліт
2.1.2 Азбест
2.2 Видобуток, транспортування
2.2.1 Вермикуліт
2.2.2 азбест
3. Технологія виробництва
3.1 Технологічна схема
3.2. Розробка технологічної схеми по окремих етапах та обладнанням
4. Контроль технологічних процесів
4.1 Цеховий контроль
4.2 Лабораторний контроль
5. Вимоги безпеки
Список літератури

Введення
Асбестовермікулітовие формованні теплоізоляційні вироби (плити, шкаралупи і сегменти) з органічними зв'язувальними речовинами застосовуються для теплоізоляції будівельних огороджувальних конструкцій. Звукоізоляції стель і стін (звукопоглинання) і перегородок будівель і приміщень. Теплоізоляції обладнання холодильників а також промислового обладнання і трубопроводів.
Добавками до вермикуліту служать азбест і різні сполучні речовини (цемент, гіпс, діатоміт, пластична глина, розчинне скло, бітум, крохмаль, синтетичні смоли).
Вибір виду сполучного речовини визначається умовами застосування виробів, властивостями, які вони повинні мати, а також способом їх виробництва. Так, неорганічні речовини служать для виготовлення виробів з підвищеною температуростойкостью і з великим об'ємним вагою; їх зазвичай вводять у вигляді суспензій. Органічні сполучні створюють можливість одержання більш легких, але зате і менш температуростійкі виробів; їх додають у вигляді емульсій. Якість виробів поліпшується при використанні змішаних, тобто мінерально-органічних, сполучних, які вживають у вигляді бітумно-бентонітової або бітумно-діатомітової пасти.
Органічні речовини (бітуми і синтетичні смоли) підвищують водостійкість і знижують водопоглинання виробів. Неорганічні речовини збільшують міцність виробів.
Волокна азбесту утворюють як би каркас виробів, підвищуючи міцність і надаючи деяку пружність їм у висушеному стані. Разом з тим утворення такого каркасу є і одним з чинників створення пористості матеріалу, тому що волокна зменшують усадочні деформації при сушінні виробів.
Азбестові волокна, що відрізняються, як відомо, великою міцністю, скріплюють окремі зерна спученого вермикуліту і сприймають частину механічних напружень у виробах.

1. Номенклатура і технічні вимоги
1.1 Геометричні параметри виробів
Завод асбестовермікулітових формованих теплоізоляційних виробів випускає вироби двох видів.
1.Теплоізоляціонние плити, шкаралупи, сегменти для високотемпературної ізоляції, що виготовляються з гідромаси; об'ємна вага виробів 250 кг / мг, коефіцієнт теплопровідності не більше 0,08 ккал / м • год - град ', розмір плит: 1000Х500Х (30, 40 і 50 ) мм, шкаралуп: довжина 500 мм, внутрішній діаметр від 33 до 95 мм, товщина 30 і 40 мм; сегментів (XU і 7в кола): довжина 500 мм, внутрішній діаметр від 116 до 327 мм, товщина 50 і 60 мм.
Склад гідромаси (у%): спучений вермикуліт - 68, азбест V сорту-18, глина бентонітова 10, крохмаль 4, вода - Т: Ж = 1-Ю.
2.Огнестойкіе плити для протипожежних перегородок з об'ємною вагою до 400 кг / мг і коефіцієнтом теплопровідності не вище 0,08 ккал / м - ч • град, що виготовляються з вермікулітобетона, розміри плит 1000Х500Х (30 - 50) мм.
Склад вермікулітобетонной смеоі (у%): спучений вермикуліт 59, азбест V сорту 7,5, діатоміт (або трепел) 7,5, рідке скло 22,3, кремнефтористий натрій 3,7, вода - Т: Ж = 1: 2.
1.2 Технічні вимоги
1.2.1 Вермикуліт
У залежності від об'ємного ваги вироби мають марки 250 і 300 і характеризуються такими показниками (відповідно марках): об'ємний вага не більше 250 і 300 кг/м3, коефіцієнт теплопровідності при 30 ° С не більше 0,074 і 0,08 ккал / м • год • град (0,08 і і 0,093 Вт / м. 'град), межа міцності при вигині не менше 1,5 і 2 кг/см2, вологість не вище 10%, гранична температура застосування 600 ° С.
Теплоізоляційні асбестовермікулігговие формовані вироби, що застосовуються для судновий ізоляції, згідно з вимогами ВТУ 965-2092-51 МОП, повинні відповідати таким вимогам: об'ємний вагу для плит не вище 250 кг/ж3, для шкаралуп не вище 230 кг/ж3. Коефіцієнт теплопровідності при 100 ° С не вище 0,08 ккал / м - ч • град (0,093 Вт / м • град), межа міцності при вигині не менше 1,7 кг/см2, вологість не більше 5%, гранична температура застосування + 600 ° С, розміри плит: 1000Х500Х (30, 40, 50) мм.
Розміри шкаралуп: довжина 500 мм, внутрішній діаметр від 30 до 426 мм, товщина від 30 до 70 мм для шкаралуп з внутрішніми діаметрами 30-133 мм і 30, 40, 50 мм - для шкаралуп з внутрішніми діаметрами 133-426 мм.
Склад гідромаси (у%): спучений вермикуліт - 68, азбест V сорту-18, глина бентонітова 10, крохмаль 4, вода - Т: Ж = 1-10.
Вогнестійкі плити для протипожежних перегородок з об'ємною вагою до 400 кг / мг і коефіцієнтом теплопровідності не вище 0,08 ккал / м - ч • град, що виготовляються з вермікулітобетона, розміри плит 1000Х500Х (30 - 50) мм.
Склад вермікулітобетонной смеоі (у%): спучений вермикуліт 59, азбест V сорту 7,5, діатоміт (або трепел) 7,5, рідке скло 22,3, кремнефтористий натрій 3,7, вода - Т: Ж = 1: 2.
Вермикуліт в залежності від розміру зерен ділять на наступні фракції:
великий - з розміром зерен від 5 до 10 мм;
середній - з розміром зерен від 0,6 до 5 мм;
дрібний - з розміром зерен до 0,6 мм.
Примітки:
1. За угодою між постачальником і споживачем допускається постачання вермикуліту у вигляді суміші двох фракцій або нефракціонованого.
2. Допускається наявність у великому і середньому вермикуліт зерен більше і дрібніше зазначених граничних значень в кількості не більше 15% за масою; наявність зерен розміром понад 20 мм не допускається.
3. Допускається наявність у дрібній фракції зерен розміром понад 0,6 мм у кількості не більше 20% за масою.
Вермикуліт в залежності від щільності підрозділяють на марки: 100, 150 і 200.
Примітка. За угодою між постачальником і замовником допускається постачання вермикуліту марок 250 і 300.
Вермикуліт повинен відповідати вимогам, зазначеним у таблиці.
Показник
Норма для марок

100
150
200
1. Щільність, кг/м3, не більше
100
150
200
2. Коефіцієнт теплопровідності, ккал / (м · год · град), не більше, при середній температурі:
(25 ± 5) ° С
0,055
0,060
0,065
(325 ± 5) ° С
0,130
0,135
0,140
3. Вологість,% за масою, не більше
3
3
3
Вермикуліт повинен бути прийнятий технічним контролем підприємства-виготовлювача. Виробник повинен гарантувати відповідність випускається вермикуліту вимогам цього стандарту і супроводжувати кожну партію документом, в якому вказується:
а) найменування та адресу підприємства-виробника;
б) номер і дата видачі документа;
в) фракція і марка вермикуліту;
г) кількість поставки;
д) результати випробувань;
е) позначення цього стандарту.
1.2.2 Азбест
Азбест складається із суміші волокон різної довжини і агрегатів.
У залежності від довжини волокна азбест підрозділяють на вісім груп: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6 і 7.
Азбест груп 0 - 6 ділиться на марки залежно від фракційного складу, що визначається методом сухого розсіву на контрольному апараті з чотирьох сит:
перше сито з розміром сторони чарунки у світлі 12,7 мм , Друге - 4,8 мм , Третє - 1,35 мм ; Четверте - 0,4 мм .
Азбест 7-ї групи поділяється на марки залежно від насипної щільності.
Марки азбесту вказані в таблиці 1.
Таблиця 1
Група
Позначення марки
Група
Позначення марки
Група
Позначення марки
0
А-0-80
4
А-4-40

А-6К-45
А-0-55
А-4-30
А-6К-30
1
А-1-75
А-4-20
А-6К-20
А-1-50
А-4-10
А-6К-5
2
А-2-30
А-4-5
7
А-7-300
А-2-22
5
А-5-65
А-7-370
А-2-15
А-5-50
А-7-450
3
А-3-70
6
А-6-45
А-7-520
А-3-60
А-6-40
А-3-50
А-6-30
А-6-20
Примітка - У позначенні марок літерні вираження позначають:
А - найменування матеріалу;
К - спосіб отримання азбесту (з продуктів пилеосадітельних пристроїв).
Перша цифра показує групу, друга - гарантований мінімальний залишок на основному ситі контрольного апарату для азбесту груп 0 - 6 та насипну щільність для азбесту 7-ї групи.
Основним ситом контрольного апарату вважають:
для азбесту 0, 1-й і 2-ї груп - перше;
для азбесту 3-й і 4-ї груп - друге;
для азбесту 5-й і 6-ї груп - третє.
Характеристики.
У азбест груп 0 - 2 не повинно бути часток супутніх порід розміром більше 0,4 мм , В азбесту груп 3 - 7 - розміром більше 4,8 мм .
У азбест не повинно бути сторонніх предметів. Масова частка вологи в азбесту не повинна перевищувати 3%. Азбест груп 0 - 6 за фракційним складом повинен відповідати вимогам таблиць 2 і 3, азбест 7-ї групи за насипною густиною - таблиці 4.
Таблиця 2
Марка
Масова частка залишку,%, не менше, на ситах з розміром сторони чарунки у світлі
12,7 мм
4,8 мм
1,35 мм
А-0-80
80
10
8
А-0-55
55
30
13
А-1-75
75
18
2
А-1-50
50
42
3
А-2-30
30
48
15
А-2-22
22
55
16
А-2-15
15
60
18
Таблиця 3
Марка
Масова частка залишку,%, не менше, на ситах з розміром сторони чарунки у світлі
Масова частка фракції менше 0,4 мм ,%, Не більше
12,7 мм
4,8 мм
1,35 мм
А-3-70
0
70
20
2,5
А-3-60
0
60
30
2,8
А-3-50
0
50
35
3,0
А-4-40
0
40
44
3.5
А-4-30
0
30
50
4,0
А-4-20
0
20
58
4,5
А-4-10
0
10
65
4,5
А-4-5
0
5
70
5,0
А-5-65
0
0
65
9,0
А-5-50
0
0
50
10,0
А-6-45
0
0
45
12,5
А-6-40
0
0
40
13,0
А-6-30
0
0
30
14,0
А-6-20
0
0
20
14,5
А-6К-45
0
0
45
13,0
А-6К-30
0
0
30
20,0
А-6К-20
0
0
20
24,0
А-6К-5
0
0
5 *
25,0
* Не більше.
Примітка - При перевищенні залишку на основному ситі контрольного апарату допускається відповідне його зменшення на наступних ситах так, щоб сума залишків на основному ситі і наступних ситах була не менше зазначених у табл. 2 і 3.
Таблиця 4
Марка
Насипна щільність, г / дм 3, не більше
А-7-300
300
А-7-370
370
А-7-450
450
А-7-520
520
Маркування.
Транспортне маркування - за ГОСТ 14192.
На пакувальних одиницях чітко позначають: найменування підприємства-виробника, найменування і марку продукції; масу азбесту; номер партії, дату виготовлення; позначення цього стандарту; маніпуляційний знак "Берегти від вологи»; знак, що має значення «гаком не брати»; попереджувальні написи: «Обережно! Міститься азбестове волокно »,« Вдихання азбестового пилу небезпечно для здоров'я »,« Техніка безпеки »; знак небезпеки - за ГОСТ 19433, малюнок; знак небезпеки, прийнятий світовим співтовариством, - біла буква« а »на темному фоні розміром не менше 5Ч5 см (клас 9, підклас 9.1), з написом «Містить азбест», № ООН - 2590 (див. додаток 2).
Номер партії складається з літерного і цифрового позначення.
Буква вказує на родовище азбесту:
А - Актовракское;
Б - Баженовское;
Д - Джетигаринське;
К - Киємбаєвське родовище.
Перша цифра номера партії - номер фабрики, наступні - порядковий номер партії.
1.3 Область застосування
Застосовують асбестовермікулітовие вироби для ізоляції агрегатів з температурою теплоносія до 900 °.
Асбестовермікулітовие вироби (плити, шкаралупи) - для теплоізоляції гарячих поверхонь. Асбестовермікулітовие плити, що працюють при низьких температурах, для створення протипожежних поясів. Асбестовермікулітовие вироби на зв'язці з рідкого скла виготовляють у вигляді шкаралуп різних розмірів, плит, цегли і блоків. Ці вироби використовують для теплової ізоляції промислового обладнання при температурі їх поверхні не більше 900 °.
1.4 Сертифікаційні випробування
1.4.1 Визначення теплопровідності
1.4.1.1 Відбір зразків
Порядок відбору зразків встановлюють у НД на матеріал або виріб конкретного виду. Теплопровідність визначають на п'яти зразках, якщо в НД на матеріал або виріб конкретного виду не вказано, число зразків, що підлягають випробуванню.
Зразки матеріалів та виробів з теплопровідністю менше 0,2 Вт / (м × К) повинні мати товщину не більше (30ұ1) мм.
Різнотовщинність і відхилення від площинності найбільших граней зразка не повинні перевищувати 0,5 мм .
1.4.1.2 Підготовка до випробування
Товщину зразка (висоту рамки) вимірюють штангенциркулем з похибкою не більше 0,1 мм в чотирьох кутках на відстані (50ұ5) мм від вершини кута і посередині кожного боку.
За товщину зразка приймають середнє арифметичне значення результатів усіх вимірювань.
Розміри зразка (внутрішні розміри рамки) в плані вимірюють лінійкою з похибкою не більше 1 мм . Різнотовщинність і відхилення від площинності зразків визначають за ГОСТ 17177-87.
Сипкий матеріал засинають з надлишком у рамку, встановлену на нижню плиту приладу. Матеріал розрівнюють, а надлишок видаляють за допомогою лінійки.
1.4.1.3 Проведення випробувань
Перед початком випробувань зразки зважують. Для висушених зразків визначають зміну їх вологості.
Зразок або рамку з матеріалом встановлюють між теплообмінниками. Розташування зразка - горизонтальне або вертикальне. При горизонтальному розташуванні зразка напрямок теплового потоку - зверху вниз. Встановлюють задані значення температури теплообмінників. Перепад температури на поверхнях висушеного зразка повинен бути 10 - 30 ° С при середній температурі випробування зразка від мінус 40 до плюс 40 ° С. Допускається проведення випробувань при перепадах св. 30 ° С при середній температурі випробування зразків більш 40 ° С.
Після встановлення стаціонарного теплового стану зразка проводять протягом 30 хв послідовно десять вимірювань термо-ЕРС перетворювачів теплового потоку і температури. Тепловий стан зразка вважають стаціонарним, якщо три послідовних вимірювання термо-ЕРС від перетворювачів теплового потоку, вироблені через кожні 10 хв, дають відхилення не більше 5% їх середнього значення.
Після закінчення вимірів зразок зважують. При зміні маси зразка результати вимірювань слід віднести до результатів даного зважування.
Визначають щільність зразка згідно з НТД на матеріал або виріб конкретного виду.
Результати випробувань заносять у протокол, форма якого наведена в додатку 3.
1.4.1.4. Обробка результатів.
Теплопровідність (l) у Вт / (м × К) обчислюють за формулою
(1)
де d - товщина зразка (висота рамки), м;
Dt - перепад температур на поверхнях зразка, ° С;
Qср - середня щільність теплового потоку, що проходить через зразок, Вт/м2;
rк - термічний опір контакту між зразком і теплообмінником або шарами зразка, м2 × К / Вт, Rк = 0,005 м2 × К / Вт (для теплоізоляційних матеріалів і виробів не враховується);
п - число контактів.
Середню щільність теплового потоку (Qср) розраховують як середнє арифметичне значення щільності теплового потоку, що входить до зразок (q1) і виходить з нього (q2).
Щільність теплового потоку (q1, 2) у Вт/м2, що входить в зразок і виходить з нього, обчислюють за формулою
q1, 2 = К1, 2 Еq1, 2, (2)
де К1, 2 - градуювальний коефіцієнт перетворювача теплового потоку, Вт / (м2 × мВ);
Еq1, 2 - термо-ЕРС перетворювача теплового потоку, мВ.
За результат випробування зразка приймають значення теплопровiдностi, обчислене за формулою
l = lср ұ Dl, (3)
де lср - середнє арифметичне значення теплопровідності зразка за десятьма вимірам, Вт / (м × К);
Dl - кордон похибки результату вимірювань при довірчій імовірності 0,95, Вт / (м × К)
Dl = q + e, (4)
де q - довірча кордон невиключену похибки, яка визначається відповідно до Методики повірки робочих засобів вимірювань теплопровідності, питомої теплоємності та температуропровідності твердих тіл (МІ 115-77), затвердженої в установленому порядку;
e - довірча кордон випадкової похибки, яку визначають за ГОСТ 8.207-76.
Теплопровідність матеріалу або виробу обчислюють як середнє арифметичне значення теплопровідності випробуваних зразків.
Похибка визначення теплопровідності (Dl) даним методом становить не більше 7%.
1.4.2 Випробування вермикуліту
1.4.2.1. Для контрольної перевірки споживачем якості вермикуліту, а також відповідності його вимогам стандарту повинні застосовуватися правила відбору проб і методи випробувань, вказані нижче.
1.4.2.2. Розмір партії вермикуліту однієї фракції і марки встановлюють у кількості 70 м3.
Кількість вермикуліту обсягом менше 70 м3 вважають цілою партією.
1.4.2.3. Для перевірки відповідності вермикуліту вимогам цього стандарту з 10 упакованих місць кожної партії відбирають проби, загальний обсяг яких повинен бути не менше 30 л. Проби відбирають щупом, що представляє собою металеву тонкостінну трубу довжиною 1000 мм і внутрішнім діаметром 50 мм. Відбір проб проводять по всій глибині мішка при похилому його становищі.
Для проведення випробувань із відібраних проб методом квартування отримують середню пробу в кількості 10-12 л.
1.4.2.4. При незадовільних результатах випробувань вермикуліту хоча б по одному з показників, проводять по ньому повторне випробування подвійної кількості проб, взятих з тієї ж партії. При незадовільних результатах повторного випробування вся партія вермикуліту не приймається і може бути переведена в нижчу марку.
1.4.2.5. Зерновий склад вермикуліту визначають шляхом розсіву середньої проби в кількості 0,5 кг крізь набір сит з розмірами отворів у просвіті 0,6; 5,0 і 10,0 мм. Просіювання крізь сита виробляють послідовно, починаючи з сита з великим розміром отворів. Розсів проби виробляють невеликими порціями (частинами проби) механічним або ручним способом. Просіювання вважають закінченим, якщо при струшуванні сита не спостерігається падіння зерен вермикуліту. Тривалість просіювання проби не повинні перевищувати 10 хв.
Результати ситового аналізу висловлюють повними залишками на зазначених ситах у відсотках за масою.
1.4.2.6. Щільність визначають наступним чином. Вермикуліт зсипають через лійку з висоти 10 см у попередньо зважений мірну посудину ємністю 1 л (висота 108 мм і діаметр 108 мм) до утворення над верхом судини конуса, який знімають врівень з краями посудини (без ущільнення) та горня матеріалом зважують з точністю до 0,1 г. Щільність (Gн) вермикуліту, кг/м3, обчислюють за формулою
http://www.yondi.ru/texts/92/0.gif (1)
де G1 - маса мірної посудини, кг;
G2 - маса мірної посудини з вермікулітом, кг;
W - вологість вермикуліту, визначена за п. 2.9.
1.4.2.7. Коефіцієнт теплопровідності вермикуліту визначають за ГОСТ 7076-87.
Щільність поміщається в прилад проби повинна бути рівномірна по всьому об'єму і відповідати щільності, встановленої за п. 2.6.
1.4.2.8. Визначення коефіцієнта теплопровідності підприємство-виробник зобов'язане проводити не рідше одного разу на квартал.
1.4.2.9. Для визначення вологості вермикуліту із середньої проби беруть наважку масою 10 г, яку поміщають у попередньо зважений металева посудина або фарфорову чашку і висушують у сушильній шафі при 50-60 ° С протягом 1 ч. Висушування до постійної маси вважають закінченим, якщо втрата у масі наважки після повторного висушування протягом 15 хв не буде перевищувати 0,02 м.
Вологість (W) у відсотках за масою обчислюють з точністю до 0,1% за формулою
http://www.yondi.ru/texts/92/1.gif (2)
де g - маса наважки до висушування, г;
g1 - маса наважки після висушування до постійної маси, м.
1.4.2.10. Зерновий склад, щільність і вологість вермикуліту визначають для кожної партії і обчислюють як середнє арифметичне значення результатів трьох випробувань.
1.4.2.11. Визначення кількості вермикуліту проводять за об'ємом або масою.
Перерахунок кількості вермикуліту в партії з масових одиниць в об'ємні виконують за значенням щільності, яка визначається за п. 2.6.

2. Сировина
2.1 Сировина, основні типи родовища
2.1.1 Вермикуліт
Спучений вермикуліт являє собою сипучий теплоізоляційний матеріал у вигляді лускатих часток (зерен) сріблясто-латунного кольору, одержуваний подрібненням і випаленням мінералу вермикуліту.
Природний вермикуліт - складний високогідратірованний алюмосилікат магнію, що відрізняється непостійністю хімічного складу.
За своєю генезою вермикуліт - продукт низькотемпературних гідротермальних процесів і вивітрювання железомагнезіальних слюд, переважно біотитовими і флогопітовий. При цьому у вихідних мінералах лужні катіони, що зв'язують слюдяні шари, заміщаються водою, закис заліза майже повністю переходить у його окис, а вміст окису магнію збільшується. Сукупність цих кристалохімічних змін до слюді часто називають процесом вермікулітізаціі.
У 50-х роках, завдяки широко проведеним геологорозвідувальних робіт, були відкриті родовища вермікулітового сировини різної потужності у багатьох районах нашої країни: у 1957 р. - потужні поклади вермикуліту на Кольському півострові (Ковдорское і Аф-ріканда). Дуже великим родовищем вермикуліту виявилося Потанінское родовище в Челябінській області.
Великий промисловий інтерес представляють Кокшаровское і Татьяновское родовища на Далекому Сході (Примор'я). Вер-991 Микула був знайдений в Сибіру - Красноярському краї і Якутської АРСР, на Україну, в Казахстані та інших районах. Всього до початку п'ятирічки 1966-1970 рр.. було виявлено близько 30 вермікулітових родовищ.
Однак не всі вони мають однакове значення для народного господарства. Головними факторами, що визначають значимість окремих родовищ, є:
потужність родовища - величина геологічних запасів вермікулітового сировини;
зміст вермикуліту-мінералу в гірській породі і необхідність її збагачення;
3) умови залягання і легкість видобутку.
Найперспективнішим родовищем вермикуліту з відомих у даний час є Потанінское, запаси якого орієнтовно визначаються 30-50 млн. т, а середній вміст вермикуліту в породі становить 32%. Це родовище знаходиться поблизу великих центрів споживання вермикуліту. Руда залягає на невеликій глибині, і її видобувають відкритим способом.
Другим за величиною родовищем вермикуліту є Ков-дорское в Мурманській обл. Невисока концентрація вермикуліту в руді (10-15%) і віддаленість цього північного родовища від промислових центрів країни зумовлюють високу вартість Ковдорского вермикуліту.
Мінерал вермикуліт входить до складу різних гірських порід і в різних кількостях. Він зустрічається серед пегматитових, піроксенових, серпентінових, талькових, апатитових та інших порід.
Для промислового використання вермікулітсодержащіх порід їх піддають збагаченню, щоб збільшити вміст (концентрацію) вермикуліту в руді. Таким способом одержують вермикулітові концентрати. Разом з тим для спучування використовують не тільки концентрати, що містять мінерал-вермикуліт, але і концентрати споріднених йому сільногідратірованних видів слюди, наприклад гідробіотіт і гідрофлогопіт.
Взагалі в промисловості вермікулітом часто вважають гідратовану слюду, добре спучуються при швидкому нагріванні.
Будова вермикуліту подібно будовою слюди, причому частина іонів Si заміщена в ньому іонами Аl, а замість іонів К містяться іони Са та Mg, пов'язані з молекулами води і взаємозамінні. У мінералогії вермікулітом вважають слюду з крайнім ступенем гідратації, у кристалічній решітці якої лугу заміщуються водою. Тому єдиною і точної хімічної формули для вермикуліту, як мінералу, написати не можна. Зміст складових частин може коливатися в таких межах у%: Si02 37-42, MgO 14-28, Fe203 5-17, FeO 1-3, A1203 10-13, H20 8-20. Крім того, в вермикуліт може перебувати К20 + Na20 в невеликій кількості (до 1-2%).
Самим чудовим властивістю вермикуліту є його здатність при швидкому нагріванні розщеплюватися на окремі слюдяні платівки, лише частково скріплені між собою. У результаті такого розщеплення зерна вермикуліту сильно спучуються.
Причиною спучування є енергійне взривоподібний виділення парів води, які, діючи перпендикулярно площинам спайності, розсовують пластинки слюди і збільшують тим самим обсяг зерен в 15-20 разів і більше. Спучений вермикуліт має своєрідну пластинчасту пористість, якою не володіють інші теплоізоляційні матеріали.
Дослідження показали, що найтонші платівки (від 5 до 25 мк) що утворюють зерна добре обпаленої спученого вермикуліту, зберігають притаманну пластинкам природного вермикуліту пружність, набуваючи під час випалу лише трохи більшу зігнутість. Пористу будову спученого вермикуліту відрізняється наявністю сполучених між собою пір неправильною, лінзовідно, витягнутої по шаруватості форми. Зерна спученого вермикуліту практично не мають замкнутих, ізольованих один від одного пір.
На ступінь спучування впливає вміст води в вермикуліт: чим більше води, тим сильніше відбувається спучування.
Вода, що міститься в вермикуліт, має неоднакові і ще не остаточно встановлені форми зв'язку з основною речовиною мінералу. У природному вермикуліт розрізняють такі види води:
а) конституційну (гідратну), що входить до точних стехіомет-річескіх кількостях у молекулярну структуру мінералу;
б) цеолітних, що знаходиться у вигляді твердого розчину, причому вода є розчинною речовиною, а кристали мінералу, навпаки, розчинником;
в) межпакетную, що міститься між лусочками слюди, міцно адсорбовану на площинах спайності їх;
г) гігроскопічну, механічно утримувану на'поверхності зерен мінералу.
Процес дегідратації вермикуліту при його нагріванні можна схематично розділити на наступні три стадії: перша стадія - при температурі до 200 ° С - відбувається видалення гігроскопічної вологи, тобто по суті сушка, супроводжувана починається спученням, друга стадія - в інтервалі від 200 до 275 ° С - характерна видаленням межпакетной води, що пов'язано з уже сильним спученням; третя стадія - в широких межах від 700 до 1100 ° С - видаляється конституційна вода, що обумовлює подальше збільшення обсягу зерен вермикуліту.
Стосовно до спучування вермикуліту в технічній літературі розрізняють два поняття коефіцієнта спучування:
коефіцієнт спучування вермикуліту Кв, рівний відношенню об'ємної ваги вермикуліту до спучування до об'ємного вагою того ж вермикуліту після спучування. Для вермикуліту значення КЗВ досягає 10, а гідрослюди - 4;
коефіцієнт спучування окремих зерен вермикуліту Козвей, який представляє відношення товщини зерна після спучування (s2) до товщини зерна до спучування (sx). Для різних вермікулітом значення Козвей, коливається від 15 до 40.
Первинними показниками якості спученого вермикуліту служать розмір зерен і об'ємний вагу.
Залежно від розміру зерен спучений вермикуліт ділять на дві фракції: дрібний - від 0,15-0,25 до 3 мм і великий - від 3 до 10-15 мм. За об'ємною вагою (у насипному стані без ущільнення) спучений вермикуліт повинен відповідати маркам 100, 150, 200, 250 і 300.
Величина об'ємної ваги спученого вермикуліту пов'язана з розміром зерен: об'ємний (насипний) вага зростає зі зменшенням розміру зерен (рис. 48). Коефіцієнт теплопровідності спученого вермикуліту залежить від його об'ємної ваги, а отже, і від розміру зерен. Для зазначених марок вермикуліту коефіцієнт теплопровідності повинен бути в межах 0,065-0,085 ккал / м • год-град (при 25 ° С).
Дрібнозернистий вермикуліт, як має більший об'ємний вагу, ніж крупнозернистий, має і більш високий коефіцієнт теплопровідності при температурі 20 ° С, але зате зростання коефіцієнта теплопровідності з підвищенням температури у дрібнозернистого вермикуліту буде повільніше, ніж у грубозернистого. Пояснюється це великим впливом конвекції у великих міжзернових порожнинах (порах) насипного вермикуліту на його теплопровідність. Наприклад, вже при підвищенні температури до 300 ° С теплопровідність грубозернистого вермикуліту зростає приблизно в два рази. На коефіцієнт теплопровідності вермикуліту впливає певною мірою відбивна здатність блискучих поверхонь його зерен, що мають коефіцієнт випромінювання всього лише 0,6 ккал/м2 <ч-град, що робить його особливо ефективним матеріалом для високотемпературної теплової ізоляції - до 1000-1100 ° С.
Зерна спученого вермикуліту мають великий деформативністю: вони легко мнуться і стискаються, в результаті чого вермикуліт ущільнюється. Разом з тим в спокійному стані спучений вермикуліт, як правило, не дає опади у теплоізоляційних і будівельних конструкціях.
Питома вага і міцність зерен вермикуліту залежать від умов його випалу й охолодження: при тривалому нагріванні вермикуліту до 700-800 ° С і вище міцність зерен зменшується, а це внаслідок їх роздавлювання, призводить до збільшення об'ємної ваги, тобто погіршення якості продукту випалу .
Спучений вермикуліт - прекрасний теплоізоляційний матеріал завдяки своїй високій пористості, великий легкості, малій теплопровідності і значною температуростойкости.
2.1.2 Азбест
Азбест - збірна назва групи мінералів, найбільш характерною спільною особливістю яких є волокниста будова і здатність розщеплюватися на досить тонкі і гнучкі волокна.
Відповідно до класифікації мінералів С. С. Четверикова азбест належить до I класу - силікатів і за основними мінералогічним ознаками ділиться на дві групи: серпентину (змійовика) і амфіболу (роговий обманки). Група серпентину у свою чергу складається з двох різновидів: хризотилу і пікроліта. Амфіболовий азбест також має декілька різновидів: амозит, актиноліт, антофіліт, тремоліт, крокидоліт (блакитний азбест). З усіх різновидів азбесту найпоширенішим є хризотиловий азбест. У хімічному відношенні азбест представляє собою гідросилікат магнію. Хімічний склад серпентінового азбесту може бути виражений (без обліку води) приблизною формулою 3Mg0-2Si02, а амфі-Боловен азбесту MgOSi02. Як видно з формул, серпентіновий азбест містить більше магнезії, а амфіболовий азбест - більше кремнезему; це визначає значною мірою властивості і області застосування окремих видів азбесту.
Найбільш цінним за своїми властивостями для виробництва теплоізоляційних матеріалів є хризотиловий азбест (коротко хризотил-азбест). Він має більшу темпер ату ростойкостью, ніж амфібол-азбест.
Середній хімічний склад хризотил-азбесту Баженовского родовища в%: Si02 42,1, MgO 40,8, Аl2О30, 7, Fe203 1,1, FeO 0,5, Н20 конституційна 13,0, Н20 адсорбційна 1,4; органічні речовини 0 , 4.
Вода, як видно з наведеного складу азбесту, міститься в ньому у вигляді конституційної води, що входить до складу молекули азбесту, і адсорбційної води, утримуваної на поверхні волокон азбесту. Вміст води та міцність зв'язків її з матеріалом в значній заходів § визначають властивості азбесту і умови його застосування.
Волокна азбесту є кристали моноклінної сингонії (системи).
Систематичні дослідження природи азбесту, розпочаті ще в XIX ст. і продовжуються до теперішнього часу, дозволили встановити будову азбестового волокна і пояснити ряд технічних властивостей його.
У 30-х роках американські вчені Брегг і Уоррен, користуючись рентгенометричного методом, визначили розміри констант кристалографічної решітки та запропонували гіпотезу про структуру кристалів хризотил-азбесту.
За цією гіпотезою кристалічна структура хризотил-азбесту складається з ланцюгів, утворених атомами кремнію і кисню, міцний зв'язок між якими існує тільки всередині цих ланцюгів.
Бічні зв'язку між ланцюгами - О - Si-О - Si - О - утворюють MgO і Н20, порівняно слабко пов'язані з основним кістяком цих ланцюгів.
Основною структурою кристалів хризотил-азбесту служить двошаровий пакет: один шар пакету - брусітовий - складається з гідро-ксиліт (ОН ') і іона магнію (Mg'), інший - кремнекислородним. Гратки кристалів хризотил-азбесту, за вимірюваннями Брегга і Уоррена, рівні в А: а = 14,66, b = 18,5; з = 5,3.
Пізніше, в 50-х роках, Юнг і Хейлі точними дослідами з адсорбції хризотил-азбестом різних газів встановили, що волокна азбесту мають внутрішні порожнини, і визначили їх розміри. Так, було знайдено, що в середньому зовнішній діаметр трубки хризотил-азбесту дорівнює-260 А, внутрішній діаметр ~ 130 А, а товщина стінки ~ 65 А.
Расщепленность азбесту на окремі волокна та агрегати волокон є одним з найбільш чудових його властивостей, що відбивається в старовинних російських назвах цього мінералу: «кам'яна кужіль» і «гірський льон». Расщепляемость азбесту на окремі волокна практично безмежна. Будь-яке азбестове волокно, яким би воно не було тонким, завжди є агрегатом колосальної кількості окремих кристалів, тобто елементарних волокон азбесту.
При сучасних методах тонкого розщеплення ще не вдалося виділити елементарного волокна хризотил-азбесту і точно визначити його розміри. Проте, застосовуючи електронний мікроскоп, можна розрізняти волокна хризотил-азбесту діаметром 30 А, т. е. наближаються до мономолекулярним розмірами.
Міцність. Азбестове волокно має дуже великий міцністю. Межа міцності при розриві недеформованих волокон хризотил-азбесту значно перевищує міцність багатьох натуральних і штучних волокон органічного та неорганічного походжу дення. Нижче наведені середні величини міцності при розриві у різних волокон і дроту.
Матеріал волокна
Хризотил-азбест
Скловолокно
Бавовна
Шерсть
Капрон
Дріт
сталева
мідна
кГ / мм 2
300
130
36
20
60
110
40

Висока механічна міцність азбестового волокна обумовлений ється міцної хімічної зв'язком ланцюгів - О - Si - О - по осях кристала хризотил-азбесту; але при механічних впливах на недеформованому волокно, наприклад вигині і скручуванні, міцність різко зменшується; навіть одноразовий вигин волокна знижує його міцність майже в 2 рази.
На асбестообогатітельних фабриках, а також при подальшій распушки азбесту волокна його піддаються численним і вельми різноманітним механічних деформацій, в результаті яких межа міцності волокна при розриві знижується до 60-90 кг/мм2.
Температуростійкість є одним з найцінніших технічних властивостей азбесту. Вона залежить від його хімічного складу та поведінки при нагріванні міститься в азбесту води. Азбест при нагріванні дегидратируется, а це, у свою чергу, призводить до зниження міцності азбестового волокна. Хризотил-азбест має більш високу температуррстойкостью, ніж амфібол-азбест, внаслідок більшого вмісту в ньому MgO в порівнянні з амфібол-азбестом.
Дегідратація хризотил-азбесту починається з втрати ним адсорбційної води. Вже при 110 ° С азбест втрачає близько 2 / 3 адсорбційної води, а при подальшому нагріванні приблизно до температури 370 ° С цілком її втрачає. Втрата адсорбційної води має регенеративний (відбудовний) характер, тому що при подальшому вилежуванні при нормальній температурі азбест досить швидко знову адсорбує втрачену вологу й відновлює міцність і гнучкість.
При подальшому підвищенні температури починається видалення конституційної води. Втрата цієї води є вже незворотнім процесом. Молекулярне будова кристалів азбесту при цьому порушується, що призводить до втрати азбестом міцності і руйнування волокна. У температурному інтервалі від 600 до 700 ° С дегідратація хризотил-азбесту повністю закінчується. Тому температуростійкість хризотил-азбесту вважають звичайно рівної нижньої межі цього інтервалу, тобто 600 ° С. При підвищенні температури до 1450-1500р З азбест плавиться.
Сорбційну здатність азбестового волокна використовують у виробництві теплоізоляційних матеріалів.
З фізичної хімії відомо, що адсорбційна активність твердих тіл визначається силовим полем, яке створюється знаходяться на поверхні цих тіл атомами з неврівноваженими, тобто вільними, зв'язками валентності.
Хризотил-азбест має високу адсорбційну здатність внаслідок надзвичайно розвиненою питомої поверхні. Волокна азбесту добре адсорбують пари води і легко утворюють з водою суспензію. Адсорбційні процеси між хризотил-азбестом і продуктами гідратації цементу мають важливе значення при твердінні системи азбест - цемент у виробництві азбестоцементних будівельних виробів.
Адсорбційна здатність азбестового волокна є одним з факторів утворення пористості у всіх азбестовмісних теплоізоляційних матеріалів.
Промислова класифікація хризотил-азбесту (за ГОСТ 12871 - 67). Серпентіновую гірську породу, що містить азбест, видобувають відкритим способом і піддають механічному збагачення на азбестових фабриках для відділення хризотил-азбесту від основної породи.
У результаті переробки утворюються шматки, голки і волокна азбесту, що представляють продукти різного ступеня його розщеплення. Шматками азбесту називають агрегати (пучки) недеформованих волокон, які мають не менше 2 мм у поперечнику, голками - агрегати недеформованих волокон до 2 мм у поперечнику.
Азбест, в якому волокна деформовані (позбавлені своєї первісної прямолінійності) і переплутані між собою, називають розпушеним азбестом.
Хризотил-азбест механічного збагачення ділять за ступенем збереженості агрегатів волокна на три текстури1: жорстку (Ж), полужесткую (П) і м'яку (М), а по довжині волокна на вісім сортів.
Крім цих текстур і сортів азбестова промисловість випускає ще азбест нульового сорту АК і ДВ, тобто азбест кусковий і особливо довговолокнистих, а також ПРЖ - проміжний між жорсткою з напівжорсткої текстурою і, нарешті, азбест К - камерний, м'якою текстури.
Довжина волокна азбесту в залежності від сорту його наведено нижче
Сорт азбесту I II III IV V VI VII Довжина "волокна (середня) в" мм 16 12 9 5,5 2,5 1 0,7
Перші три сорти азбесту вважаються довговолокнистих і відносяться до текстильним сортам, а останні сорти - коротковолокні-простими, їх називають будівельними сортами.
Якість хризотил-азбесту характеризується його маркою, яка визначає текстуру і сорт азбесту, а також довжину волокна в межах даного сорту. Довжину волокна вказують як величину залишку (у%), одержуваного при просіюванні азбесту на основному ситі контрольного апарату стандартної конструкції. Умовне позначення марок вклю.-чає три цих ознаки. Наприклад, азбест м'якою текстури VI сорту, який дає 30% залишку, має марку М-6-30. Азбест самих Короткова-Локнисте сортів негарантованої текстури характеризується маркою, яка вказує його сорт і об'ємний вагу. Наприклад, марка азбесту VIII сорти з об'ємним вагою 750 кг/м3 буде 8-750.
У виробництві теплоізоляційних матеріалів з економічних причин переважне поширення мають найбільш коротковолокнистого сорти азбесту: VI, VII і VIII, лише в рідкісних випадках застосовують азбест V сорту. За ГОСТ 12871-67 для теплоізоляційних цілей призначається азбест марок К-6-30 та К-6-20.
Роль азбесту в теплоізоляційних матеріалах. Теплоізоляційні матеріали, що містять азбест, можна розглядати як суміші азбестового волокна з високопористими речовинами: діатоміти, легкої магнезією, свежеосажденная гіпсом та ін Зазвичай основою матеріалу є другий компонент, який складає приблизно 70 - 80% загальної ваги матеріалу. На частку азбестового волокна, таким чином, залишається 20-30%. Властивості азбестовмісних матеріалів (пористість, міцність, температуростійкість) визначаються головним чином властивостями цього компонента суміші, званого наповнювачем.
Добавка азбестового волокна до основного компоненту теплоізоляційного матеріалу покращує властивості останнього: збільшує міцність і знижує об'ємну вагу. Ефективність добавки азбестового волокна не для всіх матеріалів однакова. Найбільш сильний вплив робить добавка азбестового волокна в трепельних матеріалах, причому вона позначається тим сильніше, чим важче трепел або діатоміт.
Збільшення міцності пояснюється армуючим дією азбестових волокон у пористої масі матеріалу.
Розташовуючись серед основного компонента суміші у всіляких напрямках, азбестові волокна після змішування з суміші водою і подальшого висихання утворюють в матеріалі як би азбестовий каркас, волокна якого пов'язують окремі частини матеріалу і підвищують його міцність.
Азбестове волокно додає не тільки міцність, але і деяку еластичність матеріалу, завдяки чому запобігає утворення тріщин при вібраціях теплоізоляційних конструкцій, наприклад у трубопроводів до парових молотів.
Армуюче дію азбестових волокон залежить від довжини їх: довгі волокна краще армують матеріал, ніж короткі. Тому довговолокнистих азбест переважніше застосовувати для підвищення міцності й еластичності матеріалу. Однак з економічних міркувань у виробництві теплоізоляційних матеріалів використовують коротковолокнистого сорти азбесту, які перед вживанням піддають додатковій распушки.
Міцність цих матеріалів залежить головним чином від сил зчеплення азбестових волокон з іншими компонентами, що входять до складу цих матеріалів (трепелом, діатоміти, легкими магнезіальних солями та ін) - Сили зчеплення залежать від величини і властивостей поверхні дотику волокон азбесту з іншими компонентами. З розвитком загальної поверхні зіткнення міцність матеріалу зростає. Распушки азбесту, збільшуючи загальну поверхню його волокон, є засобом підвищення міцності асбестсодер-службовців матеріалів.
Зниження об'ємної ваги матеріалу при добавці азбесту відбувається внаслідок армуючого дії волокон азбесту і водо-утримуючої здатності їх.
Азбест у распушенной вигляді має здатність утримувати на поверхні волокон і в проміжках між ними значну кількість води, що визначається адсорбцією води азбестовими волокнами і капілярними силами в повітряних проміжках між волокнами.
При сушінні теплоізоляційних виробів у матеріалі утворюються пори, виникають зусилля, які прагнуть до зменшення обсягу матеріалу і його ущільнення. Усадкові явища призводять зазвичай до утворення тріщин.
Рівномірний розподіл хоча й хаотично розташованих азбестових волокон у масі матеріалу значною мірою запобігає усадку і поява тріщин. Водоутримувальна здатність волокон распушенного азбесту є чинником зниження об'ємного ваги у тих матеріалів, пористість яких утворюється головним чином за рахунок випаровування вологи. До таких матеріалів відносяться, наприклад, асбестотрепельние матеріали. Чим більше води буде введено з азбестом в матеріал, тим більше часу утворюється при випаровуванні води, тим менше буде об'ємний вага матеріалу.
Величина водоутримання залежить від ступеня распушки азбесту. Распушки азбесту, різко збільшуючи загальну адсорбується поверхнею волокон і кількість капілярів між окремими волокнами, підвищує тим самим величину водоутримання.
Для всіх сортів азбесту водозатвореніе підвищується при збільшенні ступеня распушки, причому найбільш різко це властивість виявляється у коротковолокнистого сортів.
2.2 Видобуток, транспортування
2.2.1 Вермикуліт
2.2.1.1. Застосовуючи відповідні способи збагачення вихідної сировини: флотацію, гравітаційну або електромагнітну сепарацію-можна використовувати вермікулітізірованние сланці, гнейси та інші гірські породи, що містять сільногідратірованние слюди, і таким шляхом розширювати сировинну базу для виробництва вермікулітових теплоізоляційних матеріалів.
У залежності від ступеня збагачення розрізняють два види вермікулітового сировини:
а) чистий концентрат, що містить 85-96% вермикуліту;
б) грубий концентрат, що містить 50-60% вермикуліту. Чистий концентрат, що отримується на збагачувальних фабриках,
призначається для випалу його в печах і подальшого використання без додаткового збагачення.
Грубий концентрат, який одержують за спрощеною технологією без дорогих збагачувальних установок, після спучування піддається додатковому збагаченню.
Для розвитку виробництва теплоізоляційних матеріалів і задоволення інших споживачів вермикуліту тепер є потужна сировинна база. Загальна потреба в вермикулітовий концентраті до останнього року поточної п'ятирічки (1966-1970) визначена приблизно в 240 тис. т. Великі родовища вермикуліту на земній кулі нечисленні. Крім Радянського Союзу вони є в США (шт. Монтана, Кароліна та ін) і в ПАР. Ці держави в основному і визначають рівень світового видобутку вермикуліту в даний час.
Невеликі родовища вермикуліту відомі в Індії та Китаї, в Об'єднаній Арабській Республіці та в інших африканських країнах (Анголі, Кенії, Нігерії, Танзанії). Вермикуліт знаходять також в Аргентині та Австралії.
2.2.1.2. Спучений вермикуліт, як правило, виготовляють в місцях його споживання, так як малий об'ємна вага й крихкість зерен спученого вермикуліту погіршують якість і здорожують, вартість його при перевезеннях на далекі відстані. Вигідніше доставляти більш важке вермикулітові сировину з районів його видобутку до місць споживання.
Підприємства для виробництва теплоізоляційних матеріалів повинні використовувати попередньо збагачене вермикулітові сировину.
Вермикуліт упаковують в паперові мішки чотиришарові, що відповідають вимогам ГОСТ 2226-88.
Примітка. Допускається за погодженням між постачальником і споживачем поставка вермикуліту в іншій упаковці.
На кожен мішок має бути поставлений незмивною фарбою штамп або наклеєна етикетка із зазначенням:
а) підприємства-виробника;
б) дати виготовлення;
в) фракції і марки вермикуліту;
г) номера партії;
д) позначення даного стандарту.
При навантаженні і розвантаженні повинні дотримуватися всі запобіжні заходи, що забезпечують збереження вермикуліту і тари.
Транспортування вермикуліту повинно проводитися в критих вагонах або інших критих транспортних засобах.
Зберігання вермикуліту виробляють окремо за фракціями і марками в умовах, що не допускають його розпилення, зволоження, ущільнення та забруднення.
При зберіганні і транспортуванні висота штабеля вермикуліту, упакованого в м'яку тару, не повинна перевищувати 1,5 м.
2.2.2 Азбест
2.2.2.1.Пріродние запаси азбесту великі. У Росії перше родовище азбесту було відкрито в 1720 на річці Тагілі. Великі поклади азбесту були виявлені в 1878 в Канаді (вони простягаються і на територію США), пізніше - у Південній Африці, де гірська гряда, що містить азбест, тягнеться на сотні кілометрів. На карті Середнього Уралу можна знайти міста і селища міського типу Азбест, Асбестовское і Новоасбест; на півдні Канади, недалеко від Монреаля, - місто Асбестос, в ПАР - Азбестові Гори. Азбест у невеликих кількостях знайдено в Альпах, Аппалачах, на Кавказі, в інших гірських районах.
2.2.2.2.Асбест упаковують в паперові мішки марки НМ за ГОСТ 2226 або імпортні синтетичні мішки, що забезпечують збереження азбесту протягом гарантійного терміну зберігання.
Наповнені азбестом мішки зашивають машинним способом або заклеюють.
У залежності від марки азбесту маса нетто або брутто одного мішка повинна бути 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45 і 50 кг .
Відхилення від номінальної маси нетто чи брутто для азбесту груп 0 - 4 допускається ± 1%, для решти груп - ± 5%.
За погодженням виробника і споживача азбест груп 6К і 7 упаковують в м'які спеціалізовані контейнери разового використання типу МКР-1, ОМ або інші аналогічні контейнери, виготовлені за нормативно-технічної документації.
За погодженням виробника і споживача допускається упаковувати азбест у вигляді великогабаритних брикетів для груп 3 - 6 масою до 1250 кг в термоусадочній плівці по ГОСТ 25951 і формувати мішки в транспортні пакети за ГОСТ 26663 та нормативно-технічної документації на конкретні групи азбесту

3. Технологія виробництва
3.1 Технологічна схема
Доставляється на завод залізничним або автомобільним транспортом збагачений вермикуліт-сирець зберігають на складі, звідки автонавантажувачем його направляють у відділення підготовки сировинних матеріалів і випалу вермикуліту і ковшовим елеватором завантажують у видатковий бункер сировини. З видаткового бункера вермикуліт за допомогою стрічкового живильника та елеватора 5подается в гуркіт для поділу на фракції з крупністю зерен до 0,5; 0,5-8 і більше 8 мм. Робочої фракцією вермикуліту-сирцю є фракція з зернами розміром 0,5-8 мм, яка збирається в бункері. Вермикуліт із зернами більше 8 мм надходить через лійку з тічкою 8 в молотковий дробарку, де піддається додатковому подрібненню.
Дроблений вермикуліт подається елеватором на гуркіт, з якого робоча фракція надходить у видатковий бункер. Фракція із зернами до 0,5 мм збирається в бункері (у виробництві виробів її не застосовують).
З видаткового бункера вермикуліт проходить через барабанний живильник і стрічковим конвеєром подається до агрегату для спучування. Через обертовий затвор вермикуліт спочатку потрапляє в сушильний барабан агрегату, а висушений і нагрітий до 100 ° С поступає в піч для спучування.
Спучений при 1000-1200 ° С вермикуліт відсмоктується з печі і передається пневмотранспортом в циклони з димососом і скрубером, де зерна вермикуліту відокремлюються від газів і пилоподібних частинок.
З циклонів вермикуліт проходить через сепараційні пристрій для відділення пустої породи і потім надходить у осаджувальної бункер, з якого пневмотранспортом передається у витратні бункери для подальшої переробки у вироби або для пакування в паперові мішки при відпуску у пухкому вигляді.
Решта сировинні матеріали готують наступним чином. Азбест зі складу доставляють у мішках автонавантажувачем і після зважування на вагах розвантажують вручну на стрічковий конвеєр для подачі на бігуни для попередньої напівсухий распушки, де він зволожується до 30%-ної вологості і обробляється 25 - 30 хв. З бігунів азбест надходить в бак-змішувач, де розбавляється водою і після 5-8-хвилинного перемішування отримана пульпа перекачується відцентровим насосом у пропелерних мішалку для остаточного розпушування. В останній азбестова пульпа обробляється 15-20 хв при швидкості обертання лопат 750 об / хв і потім перекачується насосом у бак-змішувач для розведення водою до робочої концентрації 8-12%. Після чого пульпа у міру потреби перекачується в бак-змішувач цеху виробництва виробів.
Бентонітових глин дозують на вазі, і подають у розчиномішалку, де її зачиняють водою до 18% ної концентрації, після чого перекачують у бак-змішувач для розведення водою у відношенні 1:2.
Діатомітової (або трепельної) завись готують у цій же розчинозмішувачі з концентрацією 20%. В кінці перемішування в розчиномішалку додають кремнефтористий натрій.
Готову суспензію перекачують через бункер з гратами в бак-змішувач. Приготовлені роздільно азбестову пульпу, бентонітові та діатомітової суспензії перекачують в баки-змішувачі цеху виробів, де вони змішуються і розбавляються водою до робочої концентрації (2,4% азбесту, 1,8% бентонітової глини).
Рідке скло з тари ручним насосом завантажують в бак-змішувач, де воно розводиться водою у відношенні 1:1. З цього бака готовий розчин подається через дозатор у розчиномішалку цеху виробів для приготування вврмікулітобетонной суміші.
Крохмальний клейстер готують у баці-реакторі з мішалкою, куди завантажують дозовану кількість крохмалю і води (концентрація 2%). При безперервному перемішуванні в реактор подають гострий пар, заварюють крохмаль. Тривалість приготування клейстеру 35-40 хв. З бака-реактора клейстер перекачується у видатковий бак-змішувач цеху виробів.
Гідромаси для формування теплоізоляційних плит, шкаралуп і сегментів готують у спеціальних змішувачах.
Спучений вермикуліт надходить в змішувач гідромаси з бункерів через автоматичні об'ємні дозатори. Одночасно з баків-змішувачів через дозатори самопливом надходять асбестобентанітовая пульпа і крохмальний клейстер. Дозування компонентів і приготування гідромаси в змішувачі здійснюються безперервно. На кожен формувальний верстат є окремий змішувач. З змішувача готова гідромаси надходить в дозатори і потім у верстати для формування виробів, обладнані насосною установкою і водозбірника. Вакуумирование виробів на верстаті здійснюється вакуум-насосом через ресивер. Одночасно у верстаті формуються дві плити або 8-12 шкаралуп або сегментів (в залежності від розмірів).
Перед заливкою гідромаси у форми укладають перфоровані піддони. Вироби формують у дві стадії. Спочатку включається вакуум-насос і відсмоктується вода. Після закінчення вакуумування вироби на піддонах піднімають і переміщають під пуансон преса для остаточного віджимання води при тисках 0,4-1 кг/см2 до залишкової вологості 74-76%.
Тривалість циклу вакуумування і пресування складає від 1,2 до 2,4 хв.
З формувального верстата вироби на піддонах передають на установку для завантаження сушильних вагонеток, за допомогою якої вироби з піддонами вдвигаются послідовно в гнізда піднімається на платформі сушильної вагонетки.
Місткість однієї вагонетки 48 плит, або 120-480 шкаралуп, або 96-288 сегментів (в залежності від розмірів).
Завантажена вагонетка електропередавальної візком подається в реціркулярние тунельні сушарки. Один тунель вміщує 13 вагонеток. Вагонетки проштовхуються по тунелю штовхачами.
Вироби сушать димовими газами, які отримуються в спеціальних топках з поточно-протиточним рухом газів. Тривалість сушіння 16-24 ч.
За виштовхуванні з сушарки вагонетки подаються до автоматизованої установки для розвантаження, що працює аналогічно завантажувальної установці, але зі зворотним циклом.
Вивантажені з вагонетки піддони з виробами надходять на рольганг, на якому вироби знімають з піддонів і направляють на майданчик для пакування в дерев'яні ящики і потім на склад готової продукції. Вивільнені піддони транспортують тельфером до формувальних верстатів. У наведеній технологічній схемі є також обладнання для виробництва вогнестійких плит, шкаралуп і сегментів з вермікулітобетона.
Технологічна схема виробництва вермикуліту (за проектом 4-09-834)
Склад вермикулітовий породи

Транспортування (автонавантажувач)

Елеватор ковшовий

Бункер сировини (запас на 2 доби)

Елеватор ковшовий

Сортування на фракції (гуркіт трехсітовой)

Фракція Робоча фракція 0,5-8 мм Фракція <0,5
(У відходи)> 8 мм
QUOTE QUOTE
Дозування (живильник) Дроблення (молоткова
QUOTE дробарка)
Завантаження в сушильний барабан QUOTE
(Транспортер, завантажувальна воронка з затвором) Відсів дрібних фракцій менше
0,5 мм QUOTE (Гуркіт односітовий)
Сушіння і підігрів до QUOTE
80-1000С (сушильний барабан) фракція фракція
QUOTE <0,5 мм 0,5-8 мм
Очищення димових QUOTE Спучування (барабанна піч)

Газів (циклони) QUOTE
Відділення спученого матеріалу від газів
(Циклон)

Відділення домішок порожньої породи
(Сепаратор)

Домішки порожньої породи Спучений вермикуліт

Подача в бункер відходів Подача в осадительную камеру
(Пневмотранспорт) (пневмотранспорт)
QUOTE
Упаковка
За цією схемою може проводитися випал тільки збагаченого вермикуліту, що містить не більше 5-6% домішок сторонніх порід. Для порід з вмістом домішок понад 6% більше придатна.
Технологічна схема виробництва асбестовермікуліта
Распушки азбесту (бігуни, рол)


Приготування водної суспензії Приймальний бункер з дозатором Приготування крохмального клейстеру



Спучений вермикуліт QUOTE Перемішування

Формування (фасонні штампи)

Сушіння

Склад готової продукції
3.2 Розробка технічної схеми по окремих етапах та обладнанням
3.2.1 распушки азбесту
При распушки азбесту можна отримувати окремі волокна товщиною менше 1 мк, завдяки чому сумарна поверхня азбестових волокон, адсорбуються воду, досягає величезної величини. Разом зі збільшенням поверхні волокна різко зростає і пористість распушенного азбесту: чим тонше волокна, тим більше порожнеч і проміжків утворюється між ними, тим більше води може утримуватися в распушенной азбест під дією капілярних сил.
Збільшення загальної поверхні азбестового волокна в результаті распушки 1 см 3 мінералу азбесту наведено нижче.
Способи распушки азбесту. Додаткову распушку азбесту на підприємствах теплоізоляційної промисловості можна здійснювати сухим і мокрим способами. Зазвичай азбест розпушується сухим способом у бігунах, дезінтеграторах і спеціальних пушітелях молоткового типу.
Основним агрегатом для сухої распушки азбесту служать бігуни, в яких одночасно подрібнюється і перемішується матеріал (рис. 5). Бігуни складаються з двох ковзанок (бігунів), що рухаються в горизонтальній чаші. Катки здійснюють обертальний рух навколо вертикального валу, і в той же час кожен каток обертається навколо своєї горизонтальної осі. Бігуни типу РМ-139, що застосовуються для распушки азбесту, мають чавунні катки діаметром 1,4 м і шириною 0,4 м, вагою 2,8 т вертикальний вал бігунів робить 16 об / хв.
Тривалість обробки (обмятія) азбесту в бігунах 15 - 20 хв (1 хв на 10 кг азбесту). Продуктивність бігунів 500 кг! Ч. Волокна азбесту розщеплюються і перемішуються шляхом роздавлювання пучків азбесту важкими котками і стирання внаслідок ковзання котків.
Розчавлюють дією ковзанок на пучки азбестового волокна руйнується зв'язок між складовими пучки волокнами, які розділяються, а истирающим дію ковзанок порушує взаємне розташування волокон по відношенню один до одного, перемішує розділені волокна між собою.
У цьому подвійному впливі ковзанок при распушки азбесту і полягає гідність бігунів.
Проте одночасно з розпушування волокон відбувається укорочення їх по довжині, що погіршує якість азбесту. Причинами такого явища є:
а) включення в азбесту дрібних і твердих частинок (гали) гірської породи, з якої його видобувають; гострі кромки і кути цих частинок під тиском важких котків перерізають більш м'які волокна азбесту і тим самим вкорочують їх; 244
б) наявність на робочій поверхні ковзанок, особливо при Неоком-таїну каменях, гострих кристалів, які розсікають волокна азбесту по довжині. Особливо сильно впливають катки на довжину волокна при малому завантаженні чаші бігунів азбестом, тобто коли катки впливають на тонкий шар його. Тому краще застосовувати бігуни з чавунними катками, що мають більш гладку робочу поверхню.
Для більш ретельної распушки після бігунів азбестове волокно пропускається іноді через дезінтегратор або молотковий пу-вача.
У бігунах можна розпушується як сухий, так і зволожений азбест. При зволоженні азбесту водою відбувається більш ефективне розщеплення його на окремі волокна, чому сприяють:
а) волокнисту будову азбесту і здатність його ділитися прак-тично безмежно на тонкі і найтонші волокна в міру рас-гармати;
б) гідрофільність азбесту - висока сорбційна здатність його волокон, різко зростаюча із збільшенням ступеня распушки.
При распушки у бігунах сухого азбесту розщеплення його на окремі волокна, як було вище сказано, походите результаті розчавлюють і истирающего впливу ковзанок.
При распушки зволоженого азбесту два фактори визначають диспергація азбестового волокна: механічний - тиск ковзанок і фізико-хімічний-розклинюючий дію води, що проникає в тріщини і мікротріщини фактор дуже прискорює процеси паспушкі азбестових волокон. Останній ослаблення і розриву взаємних зв'язків найтонших азбестових волокон, збільшує ступінь распушки і скорочує її тривалість.
Тому при распушки азбесту в бігунах його слід зволожувати приблизно до 30%. Зволоження спрощує підготовку азбесту, так як при цьому відпадає необхідність обробляти азбест після бігунів у дезінтеграторі або молотковим пушітеле.
Найбільш ретельно готують азбест додатковою обробкою його після бігунів у ролі (рис. 6).
Рол чи голлендер (від старовинного назви «голландська млин») являє собою апарат, що володіє потужним расщепляющим і змішують впливом на оброблювані матеріали волокнистого характеру. Крім використання для мокрої распушки азбесту роли застосовують також у виробництві деревноволокнистих плит та рулонних покрівельних матеріалів.
Основними частинами ролу є металева або залізобетонна ванна, ножовий барабан, ножова гребінка і механізм для підйому і опускання барабана. Ванна ролу / розділена стінкою 2 на два поздовжніх сполучених між собою каналу. У ванні циркулює вода з розташованими в ній в підвішеному стані волокнами азбесту. Дно ванни має отвори 3 та 4: перше для спуску распушенной маси, друге для стоку промивних вод. Ножовий барабан 5 насаджений на вал б, що обертається в підшипниках, які спираються на дві траверси 7. Один кінець траверс за допомогою механізму 8 можна піднімати або опускати, тим самим піднімаючи або опускаючи ножовий барабан, і таким чином регулювати відстань між ним і, що знаходиться під барабаном ножовий гребінкою 9. За барабаном по ходу руху маси в ванні розташована гірка 10. Ножовий барабан обертається від шківа 11, що робить близько 200 об / хв. Барабан зверху закритий кожухом 12. На поверхні барабана закріплені сталеві 4 ножі, виступаючі приблизно на 5 см. У кришці ванни є завантажувальний отвір 13. Ножі в кількості близько 50 рівномірно розміщені по поверхні барабана в строго радіальному положенні до осі обертання його. Що знаходиться під барабаном гребінка складається приблизно з 15 ножів, ріжучі кромки яких розташовані концентрично по відношенню до поверхні барабана. Барабан обертається по ходу маси, при цьому ножі захоплюють волокнисту масу зверху і проганяють внизу під ножами гребінки, а потім перекидають через гірку. Ступінь распушки азбесту в ролі визначається головним чином величиною зазору між обертовими ножами барабана і нерухомими ножами гребінки. Максимальний зазор підйому барабана може досягати 10 мм мінімальний при зближенні ножів барабана і гребінки може доходити до 0,3-0,5 мм.
Обробку азбесту в ролі проводять протягом 45-50 хв при співвідношенні азбесту і води, що дорівнює 1; 25. Отриманий шлам, який містить до 4% азбесту, перекачують насосом в баки, звідки він надходить для приготування гідромаси.
Мокра распушки азбесту в ролі складається з цілого ряду складних механічних та фізико-хімічних процесів. Кромки азбесту спочатку розбиваються на пучки волокон, а потім на окремі волокна. Далі відбувається розщеплення їх на ще більш дрібні структурні частинки. У рол можна розділити азбест на волокна товщиною 10-15 мк, що неможливо при сухому способі распушки.
Разом з тим у водному середовищі волокна азбесту краще зберігають свою довжину, ніж при сухій распушки, так як в насиченому водою стані вони еластичнішою і менше ламаються, ніж сухі. Інтенсивність распушки азбесту в ролі залежить від величини меле поверхні його, тобто від суми поверхонь крайок ножів барабана і ножів гребінки, що стикаються з сировиною в одиницю часу, і величини питомого тиску (частки від розподілу ваги барабана, валу і шківа на мелють поверхню ролу). Продуктивність ролу визначається в основному обсягом ванни, зазвичай рівним 3 або 5 м3, тривалістю циклу роботи ролу і ступенем распушки азбесту. Зміст азбестового волокна у питній воді має становити 5-8%.
Крім вищеописаних способів і апаратів для распушки азбесту в останні роки в промисловість впроваджуються нові більш економічні способи: вібраційні, Розпилююча і гідравлічні.
3.2.2 Подрібнення вермикуліту
Технологічний процес виробництва спученого вермикуліту складається зазвичай з подрібнення і випалу вермікулітового сировини. Іноді вермикулітовий концентрат попередньо підсушують.
Подрібнення. Під час випалу частки вермикуліту спучуються неоднаково: більш дрібні нагріваються швидше і спучуються тому сильніше, а більші нагріваються повільніше і слабкіше збільшуються в об'ємі. Для рівномірного спучування частинок вермикуліт перед випаленням подрібнюють і просіюють, щоб отримати однорідні за величиною зерна.
При виборі подрібнюючих установок треба прагнути до збереження пластинчастої структури вермикуліту-сирцю, щоб забезпечити хороше спучування його при випаленні. Цій умові відповідають дробарки ударного типу (наприклад, молоткові) з ножеобразнимі билами, що поєднують удар з різанням. Ці дробарки працюють за розімкненим або замкнутому циклу. Після дроблення сировину просівають: фракцію розміром частинок до 10-15 мм направляють у печі для спучування, а фракцію великих розмірів подрібнюють повторно.
3.2.3 Випал вермикуліту
Випал є головним процесом виробництва спученого вермикуліту. Спучування вермикуліту залежить від швидкості підвищення температури і граничного значення її при випалюванні: чим швидше і повніше відбувається дегідратація вермикуліту, тим сильніше розщеплюються слюдяні платівки, тим менший об'ємний вагу має про продукт випалу, тим краще його якість.
При спученні обсяг вермикуліту збільшується в 15-20 разів протягом всього лише 3-5 сек пря нагріванні його до 800-1000 ° С. Однак у виробничих умовах оптимальна тривалість випалення вермикуліту складає близько 5 хв. Вермикуліт можна обпалювати в печах різних типів. Найбільш ефективним способом спучування є випал вермикуліту в підвішеному стані.
Вибір режиму випалу і типу обпалювальної печі визначається властивостями спучується вермікулітового сировини окремих родовищ.
В даний час для спучування вермикуліту застосовують печі двох типів: шахтні та трубчасті.
Трубчасту піч системи Урал-ніістромпроекта виконують у двох конструктивних варіантах: однотрубчатой ​​і двухтрубчатой. Перша (рис. 6) служить для безпосереднього випалу сировини у вигляді вермикулітовий руди або концентрату, друга призначається для попередньої підсушування сировини і наступного випалу. Такий агрегат іноді називають «комбайном» для спучування вермикуліту. Агрегат складається з нерухомої трубчастої печі, над якою розташований обертається сушильний барабан. Вермикуліт-сирець з бункера 1, живильником 2 подається в сушильний барабан 3, де із сировини видаляється надмірна волога. Підсушене сировину живильником 4 передається в трубчасту піч 5, в якій відбувається спучування вермикуліту при температурі 1000-1100 ° С. Спучений вермикуліт несеться потоком димових газів в циклон 6, де він осідає. Піч опалюється рідким паливом. Повітря для горіння і переміщення часток вермикуліту уздовж печі подається компресором або вентилятором високого тиску. Нахил печі складає 5-10 ° залежно від виду сировини: чим вище якість, тим менше нахил. Високоякісний вермикуліт, потрапляючи в зону горіння палива, спучується майже миттєво і на льоту виноситься газовим потоком з печі в циклон. Більш важкі частки вермикуліту і гідрослюди осідають у нижній частині трубчастої печі, де нагріваються сильніше і в міру спучування підхоплюються потоком газів і виносяться в циклон або осадительную камеру. Для відділення спученого вермикуліту від домішок порожньої породи, слюди і погано спучується гідрослюди його можна збагачувати у спеціальних сепараторах, отримуючи при цьому продукцію об'ємною вагою 100-125 кг / м 3.
3.2.5 Змішування
З бентонітової глини готують водну суспензію шляхом замочування її п'ятикратним кількістю води при безперервному перемішуванні і підігріванні при температурі 60-70 °.
Крохмаль спочатку змішують з холодною водою і одержують однорідну масу. Потім цю масу вливають при безперервному перемішуванні в киплячу воду і отримують крохмальний клейстер.
Лопатеві змішувачі широко застосовують для перемішування різних матеріалів з водою і підтримки досягнутої однорідності рідких мас. Змішувачі прості по конструкції і ефективні в роботі.
У процесі приготування гідромаси в змішувач спочатку заливають воду, потім при працюючій мішалці завантажують азбестовий шлам і суспензію бентонітової глини. Зазначені матеріали перемішують протягом 5-10 хв, а потім в змішувач засипають спучений вермикуліт, заливають крохмальний клейстер і перемішування триває 2-3 хв. З приготовленої таким чином гідромаси формують вироби шляхом віджимання води за допомогою спеціальних фасонних штампів при питомому тиску 1,0-1,5 кг/см2 .. Відносна вологість відформованих виробів не повинна перевищувати 80%. Після пресування вироби перекладають на перфоровані піддони і направляють в сушарку. Протягом перших 2-3 год сушку проводять при температурі 100-120 °, а потім при температурі 150-160 ° вироби висушують до постійної ваги.
Висушені вироби направляють на склад готової продукції і укладають у штабелі.

4. Контроль технологічних процесів
4.1 Цеховий контроль
4.1.1 Випал вермикуліту
Як вже говорилося вище, при нагріванні зерна слюд спучуються, причому особливо значно збільшуються в об'ємі зерна вермикуліту. Спучування слюд зазвичай починається при температурах 160-200 ° С і закінчується при 700-900 ° С (іноді до 1100 ° С).
Подальше підвищення температури зазвичай веде до деякого збільшення об'ємної ваги спучується вермикуліту.
Перший ендотермічний ефект виявляється в усіх зразків при температурах 150-250 ° С (за іншими даними, 100-200 ° С), причому у вермікулітом раніше, у слюд пізніше. Мабуть, цей ефект відповідає втрати сорбційної води, оскільки його можна і не отримати, якщо зразки заздалегідь піддати тривалої сушінні при температурах 105-110 ° С. Ця обставина разом з тим свідчить про великі силах адсорбції води на поверхнях листочків слюд.
Другий ендотермічний ефект у вермикуліту і гідрослюд спостерігається при температурах 240-280 ° С, причому в вермікулітом при цих же температурах відбувається інтенсивне спучування.
Слід припускати, що в цьому випадку виділяється вода, пов'язана з обмінними іонами (межпакетная), про що свідчить стрибкоподібна втрата у вазі зразків у даному інтервалі температур. Характерно, що в інших видів слюд цей ефект відсутній.
Третій чітко виражений ендотермічний ефект з'являється при температурах 710-840 ° С як в вермикуліту, так і у слюд (за іншими даними до 900 ° С). Цей ефект відповідає виділенню кристалізаційної води.
Причиною спучування зерен слюд, гідрослюд і вермікулітом, мабуть, є механічний вплив пружного водяної пари, миттєво утворюється в процесі дегідратації слюд при інтенсивному нагріванні. освітою внутрізернових порожнеч - каналів, по яких пар видаляється в атмосферу.
Можливо, що поряд з механічним впливом пружного водяної пари спучування зерен слюд викликається також внутрішніми змінами, що відбуваються в структурній решітці слюди внаслідок видалення цеолітної і гідратної води, що приводять до втрати площинний форми частинок слюди (жолобленню). У результаті цього відбувається відрив листочків слюди по більшій частині їх площі зі збереженням зв'язку на опуклостях деформованих листочків.
Процес спучування зерен вермикуліту призводить до того, що в результаті випалу вермикуліту-сирцю виходить досить легкий пухкий (зернистий) матеріал - спучений вермикуліт з об'ємним насипною вагою в межах 75-400 кг/м3. Останній залежить від:
а) хімічного складу сировини, її структури, вологості;
б) розміру зерен вермикуліту-сирцю, призначеного для спучування (товщина, діаметр, зерновий склад);
в) режиму випалу вермикуліту (температура, тривалість). Залежності характеристик Здатність вермикуліту від разів міра зерен, режиму випалу, вологості та інших чинників були вивчені в Лісі і ВНДІ Теплопроект.
У табл. 5 наведені об'ємні ваги спученого вермикуліту Булдимского родовища, зразки якого обпікалися при різних температурах і різної тривалості випалення. Наведені дані показують, що більш легкий вермикуліт виходить при короткочасному (2-3 хв) впливі на сирець температури 900-1 Ю0 ° С. Збільшення тривалості випалення хоча і призводить до подальшого деякого зниження об'ємної ваги продукту, але вермикуліт при цьому стає більш крихким і при укладанні його в конструкції, а також у виробництві формованих теплоізоляційних виробів об'ємний вага його зростає внаслідок поломки зерен.
Таблиця 5
Вплив температури і тривалості випалення на об'ємний вага (у кг / м 3) спученого вермикуліту
Тривалість випалювання в хв
Температура
300
400
500
600
700
800
900
1000
1100
1
405
295
275
240
225
190
175
189
188
2
331
282
268
242
212
136
162
184
180
3
303
262
273
231
214
182
158
170
180
4
302
271
255
219
195
183
158
169
177
5
334
295
245
220
195
182
150
168
180
10
342
276
225
215
198
180
153
170
208
15
330
275
226
215
183
181
156
181
200
20
296
265
224
202
179
178
168
186
210
Наведено залежність об'ємного насипної ваги спученого вермикуліту від розміру зерен. З графіка випливає, що об'ємний насипна вага спученого вермикуліту значно зростає із зменшенням розміру зерен. Збільшується при цьому також і коефіцієнт теплопровідності. Але при використанні спученого вермикуліту у вигляді засипки для високотемпературної ізоляції слід враховувати, що коефіцієнт теплопровідності такий засипки з підвищенням температури повільніше зростає у дрібнозернистого вермикуліту, ніж у грубозернистого, оскільки з підвищенням температури у такого вермикуліту істотно збільшується конвективний теплообмін в міжзернових пустотах. З цього випливає, що для високотемпературної теплової ізоляції як засипки слід застосовувати спучений вермикуліт з дрібними і середніми розмірами зерен, а при наявності грубозернистого вермикуліту - додавати до нього дрібнозернистий в кількості 40-60% (по вазі).
Що стосується оптимальної форми зерен спученого вермикуліту (співвідношення товщини та діаметра зерна), при використанні його в теплоізоляційних засипка, найменший об'ємна вага засипки мають при пластинчастої формі зерен (товщина менше діаметра). У виробництві формованих теплоізоляційних виробів, навпаки, вироби меншого об'ємної ваги виходять при застосуванні вермикуліту із зернами кубічної або параллелепіпедной форми (товщина дорівнює або більше діаметра). Кубічна або параллелепіпедная форма зерен спученого вермикуліту утворюється, якщо при дробленні вермикуліту-сирцю подрібнювати зерна до товщини не менше 0,2-0,25 мм.
Спучений вермикуліт в залежності від об'ємного насипної ваги і розмірів частинок зерен сирцю можна характеризувати маркою, наприклад: 150-10, 200-2,5 і т. п., в якій перша цифра позначає об'ємна вага спученого вермикуліту (не більше), а друга - розмір фракції вермикуліту до випалу (розмір вічок сита, через які має ця фракція пройшла і затрималася на наступному, більш дрібному ситі, тобто при цифрі 10 - фракція 5-10 і т. п.).
Коефіцієнт теплопровідності спученого вермикуліту, ущільненого питомим навантаженням 0,1 кг/см2 при середній температурі - 25 ° С, повинен бути не більше: для великого вермикуліту - 0,085, середнього-0,1, дрібного та особливо дрібного - 0,12 ккал / м • г - град (відповідно: 0,1; 0,12 і 0,14 Вт / м • град).
Стисливість спученого вермикуліту під питомим навантаженням 0,1 кг/см2 не повинна перевищувати (у%): для великої вермикуліту-16, для середнього-12, для дрібного-10 і для особливо дрібного-8.
Вологість спученого вермикуліту не повинна перевищувати 10%.

4.2 Лабораторний контроль
4.2.1. Для контрольної перевірки якості вермикуліту, а також відповідності його вимогам цього стандарту повинні застосовуватися правила відбору проб і методи випробувань, вказані нижче.
4.2.2. Зерновий склад вермикуліту визначають шляхом розсіву середньої проби в кількості 0,5 кг крізь набір сит з розмірами отворів у просвіті 0,6; 5,0 і 10,0 мм. Просіювання крізь сита виробляють послідовно, починаючи з сита з великим розміром отворів. Розсів проби виробляють невеликими порціями (частинами проби) механічним або ручним способом. Просіювання вважають закінченим, якщо при струшуванні сита не спостерігається падіння зерен вермикуліту. Тривалість просіювання проби не повинні перевищувати 10 хв.
Результати ситового аналізу висловлюють повними залишками на зазначених ситах у відсотках за масою.
4.2.3. Контроль правильності геометричної форми.
Відхилення від перпендикулярності суміжних граней плити перевіряють в чотирьох місцях: посередині бічних і торцевих граней; в циліндрі, напівциліндри і сегменті в двох місцях: посередині торцевих граней.
Для вимірювання відхилення від перпендикулярності граней косинець прикладають опорною поверхнею до торцевих (бічним) граней так, щоб його вимірювальна поверхня стосувалася однієї з найбільших граней у виробах з плоскими поверхнями або однією з утворюють циліндричної поверхні в циліндрах, напівциліндра і сегментах, і вимірюють лінійкою найбільший зазор між вимірювальною поверхнею косинця і поверхнею виробу. Результат вимірювання округлюють до 1 мм .
4.2.4. Щільність визначають наступним чином. Вермикуліт зсипають через лійку з висоти 10 см у попередньо зважений мірну посудину ємністю 1 л (висота 108 мм і діаметр 108 мм) до утворення над верхом судини конуса, який знімають врівень з краями посудини (без ущільнення) та горня матеріалом зважують з точністю до 0,1 г. Щільність (Gн) вермикуліту, кг/м3, обчислюють за формулою
http://www.yondi.ru/texts/92/0.gif (1)
де G1 - маса мірної посудини, кг;
G2 - маса мірної посудини з вермікулітом, кг;
W - вологість вермикуліту, визначена за п. 2.9.
2.7. Коефіцієнт теплопровідності вермикуліту визначають за ГОСТ 7076-87.
Щільність поміщається в прилад проби повинна бути рівномірна по всьому об'єму і відповідати щільності, встановленої за п. 2.6.
4.2.8. Визначення коефіцієнта теплопровідності підприємство-виробник зобов'язане проводити не рідше одного разу на квартал.
4.2.9. Для визначення вологості вермикуліту із середньої проби беруть наважку масою 10 г, яку поміщають у попередньо зважений металева посудина або фарфорову чашку і висушують у сушильній шафі при 50-60 ° С протягом 1 ч. Висушування до постійної маси вважають закінченим, якщо втрата у масі наважки після повторного висушування протягом 15 хв не буде перевищувати 0,02 м.
Вологість (W) у відсотках за масою обчислюють з точністю до 0,1% за формулою
http://www.yondi.ru/texts/92/1.gif (2)
де g - маса наважки до висушування, г;
g1 - маса наважки після висушування до постійної маси, м.
4.2.10. Зерновий склад, щільність і вологість вермикуліту визначають для кожної партії і обчислюють як середнє арифметичне значення результатів трьох випробувань.
4.2.11. Визначення кількості вермикуліту проводять за об'ємом або масою.

5. Вимоги безпеки
5.1. За ступенем впливу на організм людини азбест і асбестопородную пил відносять до III класу небезпеки за ГОСТ 12.1.005.
Гранично допустима концентрація асбестопородной пилу в повітрі робочої зони і вимоги безпеки - за «Санітарним правилам при роботі з азбестом», затвердженим Міністерством охорони здоров'я.
5.2 Гранично допустима концентрація азбесту в атмосферному повітрі - за списком ГДК, затвердженим Міністерством охорони здоров'я.
5.3 Підприємства з виробництва азбестовмісних теплоізоляційних матеріалів слід розміщувати в одноповерхових будинках. Приміщення повинні проектуватися так, щоб забезпечити ефективне видалення надлишків тепла і вологи.
5.4. Приміщення сушіння повинні бути обладнані аераційними ліхтарями з дистанційним керуванням і вітровідбійними щитами.
5.5. Закриті склади для зберігання неупакованого азбесту повинні бути забезпечені ущільненими дверима і воротами.
5.6. Знаходження в приміщенні закритого складу сторонніх осіб при роботі грейферного крана не допускається.
5.7. Трудові операції, пов'язані з підвищеним пилоутворення, важкою фізичною працею і несприятливим виробничим мікрокліматом (дозування азбесту, приготування формувальної маси, механічна обробка, розкладка, сортування та пакування виробів) мають бути механізовані та виключати виділення азбестовмісних пилу в повітря робочої зони.
5.8. Бакової обладнання для приготування, розбавлення та перемішування азбестового маси має бути обладнано покажчиками рівня заповнення.
5.9. Покажчики рівня заповнення ємності повинні бути зблоковані так, щоб при заповненні бакового устаткування понад 60-70% його обсягу привод автоматично вимикався.
5.10. Обробка азбесту в бігунах повинна здійснюватися із зволоженням.
5.11. Кожух і кришки оглядових люків бігунів повинні бути зблоковані з приводом так, щоб при неправильній установці або неповному закриванні їх включення приводу було неможливо.
5.12. Пристрій пресів для ущільнення та зневоднення теплоізоляційних матеріалів має відповідати вимогам ГОСТу "Преси гідравлічні. Вимоги безпеки "і бути обладнане збірками води.
5.13. Завантажувальні отвори сушильних печей повинні бути обладнані парасолями для попередження вибивання гарячого повітря з отвору печі.
5.14. Подача теплоізоляційних матеріалів на автоклавування і сушіння повинна проводитися механізованим способом.
5.15. Навішування і з'їм аркушів азбестового картону повинні проводитися за межами каналу сушильній печі на спеціальних майданчиках перед виходом в канал печі і після виходу з нього. Навішування і з'їм аркушів азбестового картону в каналах сушильної печі не допускається.
5.16. Робоче місце різьбяра азбестового картону на формати повинно мати аспіраційний відсмоктування.
5.17 Аспіраційний повітря, що видаляється від джерел пилоутворення, повинен піддаватися очищенню. Вловлена ​​пил повинна використовуватися у вигляді вторинної сировини.
5.18. Готові вироби повинні зберігатися в сухому закритому складі в стопах при дотриманні умов, що виключають падіння і пошкодження виробів.
5.19. Вивантаження шламу з водозбірника стічних вод повинна проводитися механізованим способом.

Список літератури
1. В.А. Китайців "Технологія теплоізоляційних матеріалів" Москва 1970.
2. Сапожников М.Я., Дроздов Н.Є. Довідник щодо обладнання заводів будівельних матеріалів. М., Изд-во літератури з будівництва, 1970.
3. Мартинов В.Д. Будівельні машини і монтажне обладнання, М., Вищ. школа, 1984.
4. Константопуло Г.С. Механічне обладнання заводів залізобетонних виробів і теплоізоляційних матеріалів. М., Вищ. Школа.
5. ГОСТ 12871-93 Азбест хризотиловий, Загальні технічні умови.
6. ГОСТ 12685 - Вермикуліт всученний.
7. ГОСТ 7076-87 Матеріали і вироби будівельні. Метод визначення теплопровідності.
8. ГОСТ 16381-77 Матеріали і вироби будівельні. Класифікація і загальні технічні вимоги.
9. СанПіН 2.2.3.757-99 Робота з азбестом і азбестовмісних матеріалів
10. ГОСТ 17177 Матеріали та вироби будівельні. Методи випробувань
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Виробництво і технології | Курсова
249.5кб. | скачати


Схожі роботи:
Особливості виробництва пресервних виробів
Схема виробництва ковбасних виробів
Технологія виробництва хутряних виробів
Організація виробництва хлібобулочних виробів
Технологія виробництва трикотажних виробів
Технологія виробництва швейних виробів
Проект підприємства з виробництва кондитерських виробів
Технології виробництва формових гумовотехнічних виробів
Залежність виробництва лікеро-горілчаних виробів
© Усі права захищені
написати до нас