Процессы и аппараты формования при производстве асбестоцементных листов

Министерство  образования и науки РФ

Федеральное агентство по образованию

Саратовский государственныйтехнический университет 

Кафедра "Производство строительных изделий  и конструкций" 
 
 
 

Пояснительная записка к курсовому проекту  по

дисциплине "Процессы и аппараты в технологии

строительных  материалов и изделий".

На тему:

"Процессы  и аппараты формования при  производстве асбестоцементных  листов" 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Выполнила: студентка ПСК31,САДИ

                    Воропаева О.Г. 

Проверил: Страхов А. В. 
 
 
 
 
 

Саратов 2011 

 

Реферат 

     Данный  курсовой проект состоит из пояснительной  записки, содержащей 18 листов печатного текста, включающего: 1 таблицу, 1 рисунок, и графической части, состоящей из 2 листов формата А1 (технологическая схема производства волнистых асбестоцементных листов и листоформовочная машина асбестоцементных листов). 

     Ключевые  слова:асбест,асбестоцемент,формование 

     Целью данного курсового проекта было рассмотреть процесс производства асбестоцементных волнистых листов. В работе рассмотрена схема работы листоформовочной машины. Проведены  все необходимые технологические  расчеты 
 

Содержание

Введение 4

1. Основные свойства сырья и вспомогательных материалов 5

2.Описание и назначение заданного технологического процесса  и обоснование технологической схемы производства. 8

3.Расчет материального баланса и количества основных аппаратов 13

4.Контроль качества 14

5.Техника безопасности и охрана окружающей среды 15

Заключение 16

Список использованных источников 17 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение

 

     Асбестоцемент - строительный композиционный материал, представляющий собой затвердевший цементный камень, армированный волокнами  асбеста. Асбестоцементные изделия  получают формованием смеси асбеста, портландцемента и воды. Волокна  асбеста выполняют роль своеобразной арматуры асбестоцементных изделий, а  портландцемент, затворенный водой, является связующим веществом. Благодаря  этим качествам изделия из асбестоцемента имеют срок службы до 50 лет, что в  несколько раз больше срока службы аналогичных металлических конструкций, пластмасс, рубероида, дерева и других материалов. Кроме того, асбестоцементные изделия хорошо режутся и окрашиваются, что придаем им эстетичный вид  и делает пригодными для различного рода дизайнерских решений.

1. Основные свойства сырья и вспомогательных материалов

 

Асбестом называют группу минералов, имеющих волокнистое строение и

при механическом воздействии способных распадаться  на тончайшие волокна. В производстве асбестоцементных листов применяют  хризотил-асбест. Мировая добыча хризотил-асбеста  составляет 95%, а вся группа кислотостойких асбестов — не более 5%. Химический состав хризотил-асбеста выражается формулой 3MgO-2Si02-2H20, т. е. он является гидросиликатом магния. Молекулы асбеста прочно связаны  между собой лишь в одном направлении, боковая же связь с соседними  молекулами крайне слаба. Этим свойством  объясняется очень высокая прочность  асбеста на растяжение вдоль волокон  и хорошая распушаемость —  расщепление поперек волокон. Диаметр  волокна хризотил-асбеста колеблется от 0,00001 мм до 0,000003 мм.

Асбест  обладает большой адсорбционной  способностью. А в смеси с портландцементом при смачивании водой он адсорбирует (т. е. хорошо) удерживает на своей поверхности  продукты гидратации цемента, связывающие  волокна асбеста, поэтому асбестоцемент  является как бы тонкоармированным  цементным камнем. Хризотил-асбест не сгораем, однако при температуре 0°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 воздуха потерянную влагу и  прежние свойства. При нагревании асбеста до температуры более 550°С удаляется вся химически связанная  вода, теряются эластичность и прочность, асбест становится хрупким, и после  охлаждения свойства его не восстанавливаются. При температуре около 1550°С хризотил-асбест плавится. Асбест имеет малую тепло- и электропроводность, высокую щелочестойкость, однако кислоты его легко разрушают. 

Качество  асбестоцементных листов во многом зависит  от качества асбеста и тонкости помола цемента. В соответствии с ГОСТом качество хризотил-асбеста характеризуется  следующими показателями: 

·  текстурой (степень распушаемости волокон);

·  средней  длиной волокна, эластичностью, влажностью;

·  степенью засоренности пылью. 

 Большое  влияние на качество продукции  оказывает длина волокон асбеста.  Это основной признак деления  асбеста на сорта. Чем больше  средняя длина волокон, тем  выше сорт. Для производства асбестоцементных  изделий применяют коротковолокнистый  асбест—3, 4, 5 и 6 сортов с длиной  волокон от 10 мм до нескольких  сотых мм, а содержание их составляет 50-24 % по массе, остальные 50-76 % приходятся  на долю пылевидных и других  неволокнистых частиц. Иногда часть  асбеста (10-15%) заменяют базальтовой  или шлаковой минеральной ватой. 

Асбест  с недеформированными волокнами, размер которых в поперечнике более 2 мм, условно называют «кусковым» асбестом, а менее 2 мм — «иголками». «Распушенным»  называют асбест, в котором волокна  тонки, деформированы и перепутаны. Частицы сопутствующей породы крупностью более 0,25 мм носят название «галь», а менее 0,25 мм — «пыль». 

Портландцемент  М400. В качестве вяжущего компонента при производстве асбестоцементных листов используют специальный портландцемент для асбестоцементных изделий. В данном случае применяется портландцемент М400. Такой цемент характеризуется быстрым нарастанием прочности как в начале, так и в последующие сроки твердения, замедленным началом схватывания (не ранее 1,5 ч) и достаточно большой тонкостью помола, необходимой для того, чтобы создать значительную поверхность сцепления между цементом и тонко распушенными волокнами асбеста. Этот цемент содержит не менее 52% 3CaO-SiO2 и не более 8 % ЗСаО-А12Оз, в нем не должно быть минеральных добавок (кроме гипса). Нарастание прочности изделия должно происходить достаточно быстро для перехода полуфабриката в готовую продукцию. Для удовлетворения требований ГОСТ 9835—77 для производства асбестоцементных листов используют специальный портландцемент с удельной поверхностью 2200-3200 см2/г. Количество добавок в цементе устанавливают с согласия потребителя, но не более 3% (за исключением гипса). Гипс же добавляют для регулирования сроков схватывания в количестве не менее 1,5% и не более 3,5% от массы цемента. 

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. 

При изготовлении асбестоцементных листов применяют  также специальные белый и  цветные цементы. 

     Вода в производстве асбестоцементных листов потребляется на приготовление асбестоцементной смеси и промывку сукон и сетчатых цилиндров формовочной машины. Вода, применяемая для производства асбестоцементных изделий, 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.

     Производство  асбестоцементных листов связано с  большим расходом воды. В отходящей  воде содержится значительное количество асбеста и цемента, поэтому ее возвращают в технологический цикл обратно. Работа на оборотной технологической  воде позволяет не только избежать загрязнения среды, но и дает преимущества. Насыщенность оборотной воды ионами Са и SO2 препятствует вымыванию гипса и предотвращает преждевременное схватывание, отсутствие в ней СО₂ ликвидирует забиваемость сеток карбонатом кальция. Наиболее благоприятной является температура 20-25°С. При температуре ниже 10°С производительность формовочных агрегатов падает, а твердение изделий замедляется. Слишком же высокая температура воды может вызвать быстрое схватывание цемента.

     При смешивании асбеста с портландцементом и водой волокна асбеста равномерно распределяются в массе цемента, при этом каждое волокно оказывается  окруженным цементным тестом. Адсорбируя выделяющийся при твердении цемента  гидроксид кальция и другие продукты гидратации цемента, асбест уменьшает  их концентрацию в растворе. В результате этого схватывание и твердение  цемента ускоряются, он прочно связывается  с волокнами асбеста. Вследствие дальнейшей кристаллизации продуктов  гидратации цемента прочность связи  волокон асбеста с цементным  камнем в асбестоцементных изделиях возрастает. 

 

2.Описание и назначение заданного технологического процесса  и обоснование технологической схемы производства.

В 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. Два других применяют только в опытных установках. 

Процесс производства асбестоцементных листов складывается из следующих основных технологических  операций: 

1) Транспортирование  цемента в закрытые бункера  по трубопроводу;

2) Дозировка  цемента весовыми дозаторами;

3) Подача асбеста  в расходные бункера с помощью  электропогрузчика;

4) переемещение  асбеста транспортером в расходный  бункер;

5) Дозирование;

6) Первичная  обработка шихты;

7) Обработка  асбеста в гидропушителях при  наличие большого количества  воды;

8) Перекачка  асбестовой суспензии в турбосмеситель  и смешивание с цементом;

9) Перемешивание  асбестоцементной массы;

10) Поступление  массы в ковшовую мешалку;

11) Перемещение  массы на валы сетчатых цилиндров  листоформовочных машин (ЛФМ);

12) Формование  листов;

13) Разрезка на  листы заданных размеров

14)Волнировка  листов на механизированных линиях;

15) Предварительное  твердение в конвейере.

16) Твердение  в увлажнителе.

17) Перемещение  на склад готовой продукции  и окончательное твердение. 
 
 
 
 
 
 
 
 

Технологическая схема производства асбестоцементных листов

 
 
 

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, формования асбестоцементных изделий, предварительного твердения  отформованных изделий, механической обработки изделий, твердения изделий, складирования. 

Асбест доставляют на заводы в бумажных мешках в железнодорожных  вагонах. На заводе хранят в закрытом складе на деревянном полу в отдельных  отсеках для разных марок и  сортов. Если асбест поступил на склад  в таре, то его можно хранить  в штабелях. Над каждым отсеком  или штабелем указывают сорт и  марку асбеста.