Производство асбестоцементных изделий

Производство асбестоцементных изделий осуществляется преимущественно мокрым способом-из асбестоцементной суспензии.

Состав статьи:

◊  Производство асбестоцементных изделий тремя способами:

а) мокрым способом;

б) полусухим способом;

в) сухим способом.

◊ Производство асбестоцементных труб

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.

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, силосовании (складирования) асбестоцементной массы, формования асбесто- цементных изделий (облицовочные листы и кровельные плитки дополнительно прессуются);

◊ 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.

Для изготовления изделий устанавливают состав смески асбеста. Так, для асбестоцементных волнистых листов, применяемых для покрытия кровель жилых зданий, смеска асбеста установлена следующая: 50% асбеста 5-го сорта, 50% асбеста 6-го сорта, причем общее содержание мягкой текстуры не должно превышать 50%, в том числе содержание в смеске асбеста М-60-40 не должно быть более 15%.

Сорта асбеста и их процентное содержание в применяемых смесках нормируют специальными технологическими картами.
Распушка асбеста определяет в значительной мере качество продукции. Различают три вида распушки: сухую, мокрую и полусухую.

Рисунок-1. Схемы распушки асбеста:

 

а— мокрым способом: 1 — склад асбеста; 2 — участок для составления смески асбеста; 3 — дозатор;4 —бегуны с увлажнением асбеста; 5 —голлендер; б — сухим способом; 1 —склад асбеста; 2 — участок для составления смески асбеста; 3 — бегуны; 4-дезинтегратор (пушитель); 5 —эксгаустер; 6 — камеры распушенного асбеста; 7 — дозатор;8 — голлендер.

При сухом способе (рисунок-1) распушку производят на бегунах и пушителях. В бегунах разминаются пучки асбеста, нарушается связь между волокнами, а в пушителе (дезинтеграторе) происходит дальнейшее расщепление размятых пучков на отдельные волокна. Окончательно же распушиваются волокна асбеста в аппарате для приготовления асбестоцементной массы — голлендере.

При мокром способе распушки (рис.1, а) асбест замачивают в воде 3…5 дней, затем смеску разминают на бегунах. Вода проникает в микрощели и оказывает расклинивающее действие, вследствие чего волокна распушиваются легче и лучше. Увлажнение асбеста повышает эластичность волокон, что увеличивает сопротивление излому при обработке на бегунах.

В настоящее время для обминания асбеста все большее распространение получает валковая машина(рис. 2). В отличие от бегунов эта машина
выпускает высококачественный обмятый асбест непрерывным потоком. Окончательно асбест распушивается в голлендере, а затем в него добавляют цемент и воду и перемешивают до получения однородной асбестоцементной массы.

Рисунок-2. Механизированная установка для смешивания, увлажнения и обминания смески асбеста:

1 — бункер асбеста; 2 — питатель;3 — дозатор; 4 —смеситель-увлажнитель;5 — разравнивающее устройство; 6 — разравнивающий валик; 7 — валковая машина; 8 — свободно вращающиеся валки; 9 — пневматическое устройство;10 — приводные валки.
Голлендер (рис. 3) представляет собой металлическую или железобетонную ванну, разделенную посередине продольной перегородкой, не доходящей до краев. В одной половине ванны расположен барабан, снабженный стальными ножами. Под барабаном на дне ванны помещена чугунная коробка, в которой находится гребенка, расположенная под углом 1,5…2,5° к оси барабана.

Ванну наполовину заполняют водой, затем подают предварительно распушенный асбест. При вращении барабана (180… 240 мин- 1) смесь увлекается в зазор между ножами барабана и гребенкой, перебрасывается через горку, проходит по ванне и вновь попадает под барабан. Циркуляция смеси продолжается до 10 мин, степень распушки волокна при этом должна составлять 90…95%. Затем загружают цемент, добавляют воду и производят дополнительное перемешивание.

Рисунок-3. Голлендер периодического действия :

 

1,7-каналы; 2-ванна; 3-перегородки; 4-вал барабана; 5- ножевой барабан; 6-шкив; 8-съемный кожух; 9-горка; 10-рамка с ножами; 11-клапан; 12-патрубок; 13-ножи.

К концу перемешивания почти весь цемент адсорбируется на волокнах асбеста. Дозировка составляющих асбестоцементной массы равна: асбеста — 10…18%, цемента — 82…90%; для производства труб: воды — 97%, а листовых асбестоцементных материалов — около 95%. Голлендер — аппарат периодического действия.

Для непрерывного питания формовочной машины необходимо создать запас асбестоцементной массы в ковшовом смесителе (чане), который бы периодически пополнялся из голлендера. Перемешивание находящейся в ней массы осуществляется крестовиной с лопастями. На одном валу с крестовиной находится каркасный круг — «ковшовый элеватор». Ковши зачерпывают массу из чана и подают в приемную коробку листоформовочной или трубоформовочной машины.

Рисунок-4. а-Голлендер непрерывного действия;б-Технологическая схема приготовления асбестоцементной суспензии непрерывным способом.

(рис-4,а):1-поступление асбеста, 2-поступление воды; 3-выход асбестовой суспензии.
(рис-4,б):1-расходный бункер цемента; 2-роторный питатель; 3-дозатор; 4-аппарат для приготовления цементной суспензии; 5-электродвигатель,6-винтовой смеситель; 7-голлендер непрерывного действия.

В настоящее время на предприятиях отечественной промышленности внедряются голлендеры непрерывного действия (рис. 4,а) большой производительности. Вода и асбест непрерывно загружаются в ванну с одного конца голлендера, а готовая асбестовая суспензия выливается с другого конца. Производительность голлендера непрерывного действия соответствует производительности валкового обминателя.

При использовании голлендера и валковой машины непрерывного действия асбестоцементную массу приготовляют непрерывным потоком (рис. 4,б). Смешивание непрерывно поступающей асбестоцементной суспензии с цементной суспензией производится в винтовом смесителе, а оттуда асбестоцементная масса поступает в ковшовый смеситель или непосредственно в ванну формовочной машины.

Формование является наиболее важным процессом в производстве асбестоцементных изделий. Формуют изделия на листоформовочных и трубоформовочных машинах. Листоформовочная машина (рис. 5) состоит из металлической ванны, в которую непрерывно по желобу подается жидкая асбестоцементная масса. В ванну помещен полый каркасный барабан (сетчатый цилиндр), обтянутый металлической сеткой. К поверхности сетчатого цилиндра валом прижимается лента конвейера.

Рисунок-5.Схема формовочной машины:

 

1 — мешалка; 2 — ванна;3 — перегородка;4 — сетчатый цилиндр; 5,13, 15 — промывные трубки;6 — прижимный вал;7 — сукно; 8 — верхняявакуум-коробка;9 — металлический форматный цилиндр;10 — опорный (ведущий) вал; 11 — направляющие валики;12 — нижняявакуум-коробка;14 — отбойный валик;16 — отжимные валы; F1,F2, F3 — давления, создаваемые грузами, пружинами или гидравлическими цилиндрами.

Ведущий опорный вал приводит в движение ленту, которая вращает сетчатый цилиндр. Асбестоцементная масса тонким слоем осаждается на поверхности металлической сетки барабана, частично на ней обезвоживается за счет фильтрации воды сквозь сетку и при вращении снимается с барабана, равномерно размещаясь на движущейся ленте. Асбестоцементная масса, перемещаясь на ленте, проходит через вакуум-коробку,где обезвоживается, затем переходит на вращающийся форматный барабан, навивается на него концентрическими слоями и уплотняется.

При изготовлении листовых асбестоцементных изделий навитую на форматный барабан массу определенной толщины разрезают и снимают с барабана. Полученные листы разрезают на листы установленного размера и подают в пропарочные камеры. Листы, предназначенные для волнировки, после снятия с форматного барабана разрезают на форматы и укладывают в формы на металлические волнистые прокладки.

В целях получения повышенной механической прочности и плотности асбестоцементные листовые изделия прессуют на гидравлических прессах под давлением до 40 МПа. Для приобретения изделиями в кратчайшие сроки необходимой прочности их пропаривают или выдерживают сначала на воздухе при нормальной температуре, а затем в бассейнах с теплой водой.

Твердение асбестоцементных листовых изделий, изготовленных на портландцементе, происходит в две стадии. Первая — предварительное твердение в пропарочных камерах периодического действия (ямных или туннельных) при температуре 50…60°С в течение 12… 16 ч. После пропаривания листовые изделия освобождают от металлических прокладок и подвергают механической обработке (обрезке кромок, пробивке отверстий и т. п.).

Окончательно отформованные листы направляют в утепленный склад, где происходит вторая стадия твердения в течение не менее 7 сут. Асбестоцементные изделия, изготовленные на песчанистом портландцементе, после формования направляют в автоклавы для запарки при температуре 172…174°С и рабочем давлении до 0,8 МПа.По достижении необходимой прочности изделия подвергают механической обработке.

Изготовление асбестоцементных труб

При изготовлении асбестоцементных труб технологический процесс распушки асбеста и приготовления асбестоцементной массы аналогичен процессу производства листовых материалов. Конструкция трубоформовочной машины сходна с конструкцией листоформовочной машины. Отличие заключается в том, что трубоформовочная машина имеет один сетчатый цилиндр, так как количество прокатываний формуемой трубы, от которых зависят ее плотность и прочность, уменьшается с увеличением количества цилиндров.

Чем больше цилиндров, тем интенсивнее подается масса для формования трубы и тем меньше продолжительность формования. При производстве труб вместо форматного барабана применяют форматную скалку, на которую навивают массу. При этом волокна асбеста в основном располагаются по окружности барабана в направлении его вращения. Это обстоятельство имеет существенное значение для обеспечения прочности напорных труб. Стенка асбестоцементной трубы может быть любой толщины.

По окончании процесса навивания на форматный цилиндр скалку с трубой снимают и устанавливают новую. Для облегчения снятия со скалки трубу развальцовывают и отправляют на площадку предварительного твердения. Трубы длиной 3000 мм поступают на площадку вместе с форматными скалками, а трубы большей длины — с деревянными сердечниками.

Рисунок-6. Общий вид конвейера для твердения трехметровых труб:

1 — валики; 2 — бесконечная цепь;3 — деревянные бруски;4 — счетно-маркировочное устройство; 5 — металлический каркас

Предварительное твердение асбестоцементных труб происходит на конвейере (рис. 8.20), состоящем из металлического каркаса, по которому движутся три бесконечные цепи, приводящие в движение валики. Последние катятся по настилу, вращая при этом находящиеся на них трубы. Трубы укладываются на валики верхней цепи и, дойдя до конца, поступают на среднюю цепь, передвигаются в обратном направлении и попадают на нижнюю цепь, а пройдя весь конвейер, отвердевают и направляются в счетно маркировочное устройство.

Дальнейшее твердение труб производится в водных бассейнах в течение 1…3 сут при температуре 40…50°С. После этого трубы поступают на склад, где выдерживаются до 14 сут. Асбестоцементные трубы подвергают механической обработке: у всех труб обрезают концы, а у водопроводных обтачивают их; часть труб разрезают на кольца, из которых вытачивают муфты для соединения водосточных, канализационных и дымовых труб.

В настоящее время разработан новый комплект оборудования технологической линии автоматизированного производства крупнопанельных асбестоцементных листов на базе плоскосетчатой машины (рис. 7). Технологическая линия состоит из двух участков: заготовительного, в котором производится приготовление асбестоцементной массы, и листоформовочного, в котором осуществляется формование изделий.

Для приготовления асбестоцементной массы асбестовая шихта подается со склада в бункер питателя асбеста, далее отвешивается дозатором по массе и поступает в смеситель-увлажнитель,в котором асбест перемешивается и увлажняется до 33%. Увлажненная асбестовая шихта подается в валковую машину для обминания асбеста встречно вращающимися гладкими валками, а из нее поступает в машину для гидравлической распушки, куда одновременно поступает необходимое количество воды для получения асбестовой суспензии.

Приготовленная асбестовая суспензия и оттарированный дозатором по массе цемент поступают в смеситель асбестоцементной массы. Перемешивание асбеста с цементом в смесителе происходит в вертикально нисходящем потоке асбестовой суспензии при одновременном воздействии вращающихся и неподвижных лопастей. Приготовленная асбестоцементная масса поступает в ковшовый смеситель, который питает плоскосетчатую листоформовочную машину.

Рисунок-7. Схема плоскосетчатой листоформовочной машины:

1 — приемный смеситель; 2 — лопастный смеситель;3 — наклонная плоскость;4 — натяжной барабан; 5 — поддерживающие валики;6 — направляющий валик; 7 — сетчатое полотно;8 —вакуум-насос;9 — краны;10 — приводной барабан; 11 — роликовый транспортер;12 —пресс-вал;13 —вакуум-коробка;14, 16 — бункера;15 — уплотняющие вибровалики;17 — асбестоцементная масса.

Производительность оборудования заготовительного отделения— 60 м3/ч асбестоцементной массы 18%-ной концентрации, что обеспечивает выпуск 12 тыс. усл. пл/ч. Плоскосетчатая листоформовочная машина обеспечивает непрерывную выдачу асбестоцементной суспензии на сетку машины, осуществляет обезвоживание суспензии, формование асбестоцементной ленты, уплотнение и дополнительное обезвоживание асбестоцементного листа.

Отформованная асбестоцементная лента дополнительно уплотняется на прессе, а затем направляется на раскрой сырой асбестоцементной ленты на листы заданных размеров. Последние подвергают волнировке, затем укладывают в стопы и помещают на 3,5…4 ч в специальные камеры предварительного твердения при температуре 40…60°С и влажности 90…95%.

Рассмотренный способ производства асбестоцементных плит снижает себестоимость продукции на 7% по сравнению с существующими. Степень автоматизации этого способа достигает 98% при 100%-ной механизации на основных технологических линиях.