2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения...

2. Поризованные изделия на базе водянистого стекла


Теплоизоляционные материалы на базе вспученного водянистого стекла включают широкую палитру материалов, главным структурообразующим элементом которых являются продукты теплового либо хим вспучивания гидратированных растворимых стекол (гидратированных щелочных силикатов). Эти материалы 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения... могут быть классифицированы по последующим признакам: природе структурообразующих частей изделий, принципу вспучивания, фракционному составу и эксплуатационным свойствам.

Различают вспученные жидкостекольные материалы, представляющие из себя продукты вспучивания гидратированных растворимых стекол, и композиционные материалы, включающие 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения... гранулированное вспученное жидкое стекло и связывающее. По природе вспучивания жидкостекольные материалы делятся на термовспученные и вспученные в итоге хим взаимодействия водянистого стекла со особыми субстанциями, вводимыми в сырьевую смесь. К термовспученным 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения... материалам относятся зернистые, также обжиговые цельные материалы. К вспученным хим методом относят заливочные композиции, в которые вводят газообразующий компонент.

Зернистые материалы зависимо от гранулометрического состава делятся на крупнозернистый (именуемый стеклопором 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения...) с размером зернышек более 5 мм и тонкодисперсный (силипор) – от 0,01 до 5 мм.

По отношению к воде различают неводостойкие материалы, эксплуатация которых вероятна при относительной влажности воздуха на более 75%, и материалы завышенной водоустойчивости, способные 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения... выдерживать долгое воздействие воды. Композиционные материалы, изготовляемые на базе зернистых товаров, зависимо от степени наполнения межзерновой пустотности связывающими субстанциями делятся на материалы с контактным и большим омоноличиванием. Особенной формой композиционных материалов являются сотопластовые 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения... материалы, представляющие из себя сотопластовый каркас из бумаги либо ткани, пропитанной особыми смесями и заполненный мелкодисперсным зерновым материалом из вспученного водянистого стекла, к примеру силипором.

1-ые экспериментальные исследования по получению теплоизоляционных 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения... материалов на базе вспученного водянистого стекла относятся к началу прошедшего столетия. Уже в 1932-1937 гг. были предприняты пробы промышленного освоения их производства, но только с начала 70-х годов они стали обширно осваиваться российскей и 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения... забугорной индустрией.

Распространенность сырьевой базы, простота технологии, низкие финансовложения и затраты энергии, также отличные физико-механические характеристики определяют высшую экономическую эффективность материалов на базе вспученного водянистого стекла и обеспечивают их обширное внедрение 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения... в разные области народного хозяйства.

Главные характеристики

1. Пористость. Этим материалам характерна ячеистая пористая структура; общая пористость в среднем составляет 98-99,6%.

Размер пор во вспученном продукте находится в зависимости от количества химически связанной воды и наличие 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения... добавок в начальном щелочном силикате: 1-ые вызывают повышение, а 2-ые уменьшение пор. Огромное воздействие на уменьшение размера пор оказывают активные по отношению к водянистого стеклу добавки (кислоты, кислые соли, спирты и др 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения....)

Большая часть веществ, вызывающих коагуляцию водянистого стекла либо образование труднорастворимых силикатов, подавляет вспучивание водянистого стекла. При всем этом после термической обработки материал имеет только гелевые поры, а их объем невелик. Неспешный 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения... режим нагрева водянистого стекла либо жестких гидратированных щелочных силикатов, также приводит к резкому уменьшению размера пор.

^ 2. Средняя плотность материалов из вспученного водянистого стекла просто регулируется в широких границах (10-200 кг/м³) конфигурацией 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения... дозы добавок в начальной композиции и критерий вспучивания. При свободном вспучивании водянистого стекла без добавок можно получить таковой очень вспученный материал, что стены пор будут давать цветную интерференцию, а средняя плотность будет равна 5-6 кг/м 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения...³.

Несколько огромную среднюю плотность имеют гранулированные материалы. Процесс их вспучивания можно рассматривать как промежный меж процессами свободного вспучивания и вспучивания в замкнутом объеме.

3.Теплопроводимость не превосходит при обычных критериях 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения... 0,065 Вт/(мºС). С повышением средней плотности и размера гранул теплопроводимость несколько увеличивается, с снижением температуры она миниатюризируется. Материалы на базе водянистого стекла владеют высочайшей огнестойкостью и температуростойкостью. Рабочая температура внедрения в среднем 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения... находится в границах от -200 до +660ºС.

^ 4. Механические характеристики. Материалы из вспученного водянистого стекла (а именно, гранулированные) владеют определенной пластической деформацией. Так если керамзит либо перлит хрупко разрушается по всему объему, то при сдавливании стеклопора 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения... разрушенными оказываются только верхние слои материала, соприкасающиеся с передвигающимся пуансоном.

^ 5. Водопоглощение и гигроскопичность зависят от средней плотности и метода производства. Вспученные жидкостекольные материалы имеют завышенное водопоглощение из-за высочайшей пористости 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения... и тонких межпоровых перегородок. Но оно лежит в границах теплоизоляционных материалов и составляет 12-18% по объему, а водоустойчивость материалов ограничена.

Сорбционная влажность вспученных жидкостекольных материалов находится в зависимости от их пористости и относительной влажности 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения... воздуха и, обычно, не превосходит 1% по объему.

Разработка вспученных жидкостекольных материалов


Создание вспученных материалов включает последующие операции: изготовление консистенции раствора водянистого стекла с технологическими добавками, частичная дегидратация приобретенной консистенции, диспергирование (грануляция) консистенции и 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения... вспучивание гранулята. Сырьем для производства вспученных жидкостекольных материалов служат натриевое жидкое стекло, тонкомолотое минеральные наполнители и особые добавки.

Предназначение тонкомолотых минеральных заполнителей – отощение жидкостекольной консистенции, нужное для заслуги хороших реологических черт консистенции и 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения... увеличения прочности материала. Отощающими добавками служат различные тонкомолотые минеральные наполнители: мел, известняковая мука, тальк, молотый песок, каолин, асбестовая пыль, золы. Особые добавки созданы для направленного регулирования эксплуатационных параметров материала. Особые добавки зависимо 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения... от эффекта, оказываемого либо на характеристики вспученных материалов, делятся на упрочняющие, гидрофобизирующие, повышающие водоустойчивость и вспучивание материала.

Суть процесса производства большинства вспученных жидкостекольных материалов заключается в получении гранулированного полуфабриката (бисерного 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения... стеклопора) и следующего его низкотемпературного вспучивания.

В производстве силипора грануляция жидкостекольной консистенции осуществляется методом распыления в башенной сушилке. В данном случае грануляция и вспучивание совмещаются в одной операции.

В процессе грануляции на 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения... поверхности частиц массы появляется слой кремнегеля, который в предстоящем препятствует их слиянию и присваивает гранулкам крепкость. Мокроватый гранулят стеклопора направляется в сушильное устройство. Тут бисерный стеклопор подсушивается, освобождаясь от поверхностной воды, и 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения... подается на вспучивание в печь либо в формы, направляемые в камерные либо щелевые печи.

Вспучивание гранулята осуществляется за счет испарения содержащейся в водянистом стекле связанной воды в момент перехода материала в пиропластическое 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения... состояние.

Низкая температура вспучивания жидкостекольных материалов (ниже 500ºС) положительно отличает их от всех узнаваемых минеральных обжиговых материалов. Для вспучивания применимо оборудование, созданное для сушки разных строй материалов.

Так как процесс производства большинства 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения... вспученных жидкостекольных материалов разбит на два главных шага (изготовка бисерного стеклопора и следующего его вспучивания) промышленный выпуск комфортно организовать по двухстадийной схеме.

Возможность получения данного гранулометрического состава гранулированных материалов делают отличные предпосылки к производству 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения... крупнопористых плитных изделий на их базе. Для производства таких изделий употребляют маловязкие связующие, отлично смачивающие поверхность гранул. Процесс производства включает смешивание гранул со связывающим и формование изделий. Таким методом 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения... получают изделия из стеклопора на базе цементного, гипсового, битумного, жидкостекольного связывающих, поливинилацетатной эмульсии и др.

После отверждения связывающего выходит легкий теплоизоляционный материал, характеризующийся прочностью более 0,15 МПа и средней плотностью в границах 200 кг/м³, при всем 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения... этом расход связывающего на 1 м³ изделий не превосходит 30-60 кг.

Высокоэффективно омоноличивание стеклопора заливочными пенопластами.


Изделия на базе минеральных композиций


Стеклосиликат. Связывающим при изготовлении стеклосиликата является жидкое стекло либо его смесь 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения... со особыми добавками. Различают при разновидности этого материала.

Стеклосиликат первой разновидности относится к крупнопористым легким бетонам: это гранулки стеклопора, омоноличенные контактным методом щелочными силикатами. Стеклосиликат 2-ой разновидности относится к группе омоноличенных заполненных материалов и назван 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения... обжиговым стеклосиликатом. Его разработка предугадывает вспучивание жидкостекольной связки. Стеклосиликат третьей разновидности также относится к группе омоноличенных заполненных материалов. Формуют его методом заливки самовспенивающейся композиции, на базе водянистого стекла, отверждение 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения... которой происходит при обычных температурах.

Стеклофосфогель является близким аналогом обжигового стеклосиликата. При его изготовлении употребляют смесь водянистого стекла, ортофосфорной кислоты и размельченного стеклопора. После изготовления смесь загружают, а формы, снабженные крышками, и подвергают термообработке с 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения... большими порами.

Стеклоцемент. Разработка этого крупнопористого теплоизоляционного материала заключается в смешивании гранул стеклопора с цементным молоком, естественном твердении и сушке изделий. Для производства стеклоцемента употребляют высокомарочные быстротвердеющие цементы (БТЦ, ОБТЦ), также гипсоцементно 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения...-пуццолановые вяжущие.


Изделия на базе полимерных связывающих


В индустрии обширно используют вспученный стеклопор для производства заполненных пенопластов. Эффективность введения вспученного стеклопора в состав газонаполненных пластмасс заключается в повышении их прочностных 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения... характеристик, уменьшении деформативности и усадочных явлений, увеличение тепловой стойкости и, что в особенности принципиально, огнестойкости, также почти всегда в уменьшении расхода полимерных компонент связывающих.

Стеклофенопласт ФСП изготавливают на базе фенолспиртов 50-85%-ной концентрации.

Стеклопенополиуретан 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения.... Больший технико-экономический эффект от введения стеклопора в заливочные пенопласты получают в производстве пенополиуретановых материалов.

Стеклокарбамид готовят на базе мочевиноформальдегидных смол (желательно УМС). В отличие от заливочных пенопластов при его изготовлении сначала из смолы 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения... приготавливают пеномассу, которая потом заполняет межзерновые пустоты вспученного стеклопора.

Стеклобитум изготавливают из стеклопора и битумов марок БМ-IV либо БМ-V. В отличие от перлитобитумных изделий стеклобитум характеризуется на 50% наименьшим расходом битума 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения....


Теплоизоляционные материалы из искусственного минерального волокна


Зависимо от вида сырья и метода производства искусственное минеральное волокно можно поделить на: минеральное волокно с температурой внедрения 600ºС (рядовое); стеклянное волокно с температурой внедрения 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения... 400ºС, высокотемпературостойкое и огнеупорное волокно с температурой внедрения соответственно до 1000ºС и выше.

Минеральное и стеклянное волокно получают переработкой силикатных расплавов. Продукт в виде аморфной волокнистой массы получил заглавие минеральной либо стеклянной 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения... ваты зависимо от хим состава силикатных расплавов. Стеклянная вата характеризуется более высочайшим содержанием SiO2 и наличием щелочей.


  1. Минеральная вата


Минеральная вата представляет собой рыхловатый материал, состоящий из тонких волокон стекловидной структуры. Цвет минеральной ваты белоснежный 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения..., серый, зеленый, карий, темно-бурый. Высочайшие теплоизоляционные характеристики минеральной ваты обоснованы наличием огромного количества воздушных пор: пористость добивается 95-96%. Объем и размер пор зависят от степени уплотнения и поперечника волокон. Поперечник волокон 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения... ваты колеблется от 1 до 10 мкм. С повышением поперечника волокна возрастает теплопроводимость, потому эталоном ограничен поперечник волокна – менее 8 мкм. Длина волокна колеблется от 2-3 мм до 20-30 см. Средний поперечник волокон и их длина 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения... зависят как от хим состава расплава, так и от ряда технологических причин. Чем длиннее волокно, тем паче упругими и крепкими получаются изделия.

Кроме волокон вата содержит частички расплава, невытянувшиеся в волокно. Эти включения получили 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения... заглавие «корольки». Форма этих частиц в главном сферическая. Корольки увеличивают теплопроводимость минеральной ваты, являясь «мостиками» передачи тепла.

^ Средняя плотность минеральной ваты находится в зависимости от среднего поперечника волокна, содержания 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения... корольков и степени уплотнения. При схожей удельной нагрузке (стандартная 0,002 МПа) средняя плотность увеличивается с повышением поперечника и содержания корольков. Эталоном предусмотрен выпуск ваты марок 75, 100, 125.

Водопоглощение минеральной ваты при погружении в воду очень велико 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения... – до 600%. Гигроскопичность колеблется от 0,.2 до 2%. С увеличением кислотности состава понижается биостойкость ваты.

^ Температура спекания ваты 700-800º С, соответственно температура внедрения 600-700º С. Минеральная вата обладает огнезадерживающими качествами благодаря негорючести и малой теплопроводимости.

Теплопроводимость находится в зависимости 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения... от поперечника волокна, средней плотности и содержания неволокнистых включений в вате. Повышение поперечника волокна тянет за собой увеличение теплопроводимости. При увеличении поперечника волокна с 3 до 123 мкм теплопроводимость вырастает на 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения... 10%.

Теплопроводимость минеральной ваты не должна превосходить:

при температуре:

25±5ºC – 0.045 Вт/мºС

125±5ºC – 0.064 Вт/мºС

300±5ºC – 0.105 Вт/мºС

С увлажнением этот показатель резко увеличивается.


Разработка производства минеральной ваты


Создание минеральной ваты независимо от типа плавильного 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения... агрегата и метода переработки силикатного расплава содержит в себе последующие технологические операции: подготовку сырьевых материалов методом измельчения и его сортировку; плавление сырья и получение силикатного расплава; переработку расплава в волокно; осаждение минеральной 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения... ваты и формирование минераловатного ковра в камере волокно-осаждения.


Сырьевые материалы

Для производства минеральной ваты употребляют: шлаки, являющиеся отходами темной и цветной металлургии; природные силикатные и карбонатные горные породы; отходы индустрии (бой глиняного 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения... кирпича, подгоревшие породы, пыль-унос цементного и керамзитового производства).

^ Доменные шлаки – более распространенное сырье для производства минеральной ваты – употребляют как в жестком состоянии в виде щебня, так и в огненно-жидком состоянии 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения.... Шлаки представляют собой сплавы силикатов и алюмосиликатов последующего хим состава (%): SiO2 – 35-40; AL2O3 – 10-15; CaO – 35-45; MgO – 5-10; Fe2O3+FeO – 0,5.

Щебень из доменного шлака используют для плавления в вагранках, огненно-жидкие шлаки – в шлакоприемных ванных печах 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения....

Фосфорные, никелевые, медеплавильные шлаки, являющиеся отходами цветной металлургии, употребляют для плавления в вагранках.

Недочет – высочайшее содержание СаО, что понижает устойчивость к действию воды, крепкость, наращивает пыление и слеживаемость минеральной ваты. Для 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения... уменьшения недочетов в силикатную шихту добавляют подкислители, содержащие завышенное количество SiO2 и AL2O3. Внедрение огненно-жидких шлаков понижает расход тепла на получение расплава, в связи с чем понижается цена минеральной ваты. Но 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения... трудно корректировать состав шлаков.

^ Горные породы. К числу наилучших видов горных пород для производства минеральной ваты относятся изверженные горные (базальты, диабазы, габбро), подобные им по хим составу метаморфические и осадочные (мергели 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения..., доломиты, известняки) породы. Содержание оксидов в состпве горных пород колеблется в последующих границах (%):SiO2 – 45-65; AL2O3 – 10-20; Fe2O3+FeO – 10-15; CaO – 5-15; MgO – 5-15; Na2O+K2O – 1-3.

Для получения силикатного расплава более применимы изверженные 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения... породы, отличающиеся высочайшей прочностью и равномерностью хим состава. Для плавления в ванных печах по собственному хим составу подходят осадочные породы.

Главным показателем, определяющим пригодность сырья для производства минеральной ваты служит 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения... модуль кислотности Мк, который представляет собой отношение суммы процентного содержания в сырье кислых окислов – кремнезема SiO2 и глинозема AI2O3 к сумме главных окислов – кальция СаО и магния MgO. Модуль кислотности минеральной ваты 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения... должен быть более 1,2, т.е

Мк=( SiO2+ AI2O3)/(СаО+ MgO)≥1,2

Потому что в природе изредка встречаются сырьевые материалы с нужным хим составом и модулем кислотности, то требуемый состав сырьевых материалов подбирают 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения... методом составления сырьевой консистенции – шихты, состоящий их 2-ух, время от времени и нескольких компонент.

Отходы глиняного и силикатного производства обширно употребляются в композиции с наименее кислыми либо основными компонентами (шлак, доломит, известняк и др.)

С 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения... увеличением модуля кислотности возрастает долговечность минеральной ваты и водоустойчивость. Водоустойчивость минеральной ваты характеризуется показателем рН; минеральная вата относится к высшей категории водоустойчивости при рН<5, первой категории при рН<7. Показатель рН гидролитической стойкости 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения... минеральной ваты увеличивается при увеличении содержания в ней кислых окислов SiO2 и AL2O3. Но рост количества кислых компонент приводит к повышению вязкости, что понижает производительность труда и усугубляет условия волокнообразования.


Подготовка 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения... сырьевых материалов

В процесс подготовки сырьевых материалов входят последующие операции: получение определенного фракционного состава сырьевых компонент и горючего методом дробления сырья и следующего рассева его на определенные фракции; составление рабочей шихты из сырья 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения... средством автоматического весового дозирования каждого компонента сырья и горючего; загрузка порций шихты и горючего – рабочей колоши – в вагранку либо только шихты в ванные печи (электродуговой). В стадии освоения находятся циклонные и конвейерные печи.

Для 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения... обогрева шлаков используют особые печи – шлакоприемники.



Рис. 4. Схема подготовки сырья при получении расплава в вагранке

Для плавления в вагранках используют только кусковое сырье с размерами частиц 20-100 мм. При плавлении в ванных 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения... печах употребляют сырье с размером частиц до 5 мм.

Общие требования к сырью для вагранок – недопустимость фракций наименее 20 мм, которые резко наращивают аэродинамическое сопротивление столба шихты. Лучший размер кусков сырья находится в зависимости от 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения... вида сырья. Не считая гранулометрического состава принципиальной чертой сырья является механическая крепкость кусков, которая должна быть более 1,5 МПа.

Внедрение печи того либо другого типа зависит в главном от вида сырья и наличия 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения... топливных и энергетических ресурсов. Сопоставление плавильных агрегатов по термический эффективности указывает, что электродуговая печь – более действенный плавильный агрегат. Но при ее применении резко возрастает расход электроэнергии.




Рис. 5. Схема подготовки сырья при получении 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения... расплава в ванных печах

Более обширное распространение в минераловатной индустрии получили вагранки.


Плавление сырья

Шахтная печь – вагранка

Обширное распространение вагранок разъясняется высочайшим коэффициентом использования тепла от сжимаемого горючего, большой производительностью при маленьких габаритах 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения..., простотой конструкции, малозначительными серьезными затратами и простотой обслуживания.

Вагранки представляют собой шахтные плавильные печи непрерывного деяния, термообмен в каких происходит по принципу противотока. Сырье, загружаемое в высшую часть вагранки, движется вниз, превращаясь при всем этом 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения... в расплав, а образовавшиеся в нижней части вагранки продукты горения подымаются ввысь, отдавая тепло расплавляемому материалу. Это вертикальная печь поперечником 1000, 1250 либо 1400 мм, состоящая из 2-ух главных частей – горновой и 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения... шахтной.

В горновой, нижней части вагранки происходит горение горючего и плавление сырья. Тут развиваются более высочайшие температуры, потому горновая часть защищена водяной рубахой – ватержакетом (4). Выше ватержакета шихта защищена от воздействия больших температур футеровкой из 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения... шамотного кирпича. Ватержакет представляет собой железный цилиндр с 2-мя стенами, меж которыми находится охлаждающая вагранку проточная вода, предохраняющая корпус вагранки от перегрева. Температура воды при выходе из ватержакета не должна превосходить 70ºC. Низ 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения... ватержакета запирается двухсекционным днищем (2), подвешенным на шарнирах.

Чтоб уменьшить расход воды, целенаправлено использовать обратную систему: подогретая в рубахе вода подается в охладительные устройства либо охладительные бассейны, и вновь употребляется в ватержакете. Перепад 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения... температуры поступающей и отходящий из водяной рубахи воды при обратном охлаждении должен составлять менее 15-20ºC, а при прямоточном – 30-40ºC.

Вагранки бывают с испарительной охлаждающей системой, позволяющий резко понизить расход воды. В 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения... данном случае следует использовать только химически очищенную воду. Испарительные системы остывания могут быть открытыми и закрытыми. В испарительных системах допускается нагревание воды до температуры кипения (100ºC).

Воздух, нужный для горения горючего, подается в 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения... вагранку через особые устройства – фурмы (3), которые симметрично размещены по окружности вагранки в один – три ряда на определенной высоте, равной 0,5-0,8 поперечника вагранки от ее днища. Количество фурм поперечником 60-150 мм в 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения... каждом ряду составляет 8-16. Фурмы каждого ряда соединены меж собой общим кольцевым коллектором (13) (фурменным поясом), через который воздух поступает по всему периметру вагранки.

Сортированные сырьевые материалы и кокс из расходных бункеров через весовые дозаторы подаются в 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения... загрузочное окно (6), расположенное в боковой стенке вагранки. Высота рабочей зоны вагранки равна 4-5-ти ее поперечникам. Расход горючего (кокса) в вагранках составляет 18-20% массы сырья.

Нижнюю часть ватержакета, от оси нижнего ряда фурм 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения... до днища, именуют горном. В горне скапливается водянистый расплав и происходит его гомогенизация по составу температур. Высота горна колеблется в границах 600-750 мм.

Загруженные сверху сырье и горючее чередующимися слоями опускаются 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения... вниз, а образовавшиеся в нижней части вагранки продукты горения горючего – жаркие газы – подымаются ввысь, передавая свое тепло верхним слоям материала.

Таким макаром, сырье, опускаясь вниз вагранки, разогревается и преобразуется в расплав. Образовавшийся расплав 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения... вытекает из горна через летку (1) и по лотку направляется к узлу волокнообразования. Леткой именуется отверстие поперечником 35-80 мм в водоохлаждаемом корпусе, вставляемом в особый просвет ватержакета.

На скорость плавления, производительность вагранки и температуру 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения... расплава оказывает влияние интенсивность дутья, которая определяется количеством воздуха на единицу площади за единицу времени и равна 40-110 м³/м²мин. Давление дутья находится в зависимости от высоты загрузки вагранки и фракционного состава 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения... сырья и кокса.



Рис 6. Вагранка для получения минерального расплава: 1 - летка, 2 - днище, 3 - фурмы, 4 - ватержакет. 5 - труба для отвода воды, 6 - загрузочное окно, 7 - искрогаситель, 8 - патрубок для сброса золы, 9 - шахта, 10 - лючок для осмотра, 11 - компенсаторы, 12 - труба для подвода воды 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения..., 13 - воздушный коллектор; I - зона обогрева и сушки, II - зона плавления, III - зона перегрева

В высшей части вагранки находится искрогаситель (7) для улавливания уносимых газовым потоком искр и частиц пыли. Остывшие частички скатываются к 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения... отверстию патрубка (8) и удаляются.

Зависимо от используемого метода переработки минерального расплава вагранки устанавливают над уровнем пола на различной высоте (от 2000 до 3500 мм).

Плавление шихты в вагранке

Вагранку по высоте можно условно поделить на три 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения... зоны: зону обогрева и сушки сырья – I, зону плавления – II и зону перегрева (гомогенизации) расплава – III.

Зона обогрева и сушки I размещена меж зоной плавления и верхним уровнем шихты. Тут загружаемая прохладная 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения... шихта подогревается за счет тепла отходящих товаров горения горючего. В самой высшей части этой зоны при температуре 105-110ºC удаляется механически связанная влага. По мере опускания сырьевых компонент при температуре 600-1000ºC 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения... и выше происходит тепловое разложение сырья, если по хим составу оно содержит карбонатные соединения, способные разрушаться. Если же сырье представляет собой материал, ранее прошедший термообработку (к примеру, шлаки), то в этой зоне уже начинается 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения... частичное плавление шихты.

II зона – зона плавления, тут при 1500-1800ºC сырье из твердого состояния перебегает в жидкое. Образовавшийся расплав стекает по кусочкам раскаленного кокса в горн.

Отдельные составляющие сырьевой консистенции плавятся 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения... неодновременно: легкоплавкие плавятся ранее, тугоплавкие – позже, растворяясь в легкоплавких. Для ускорения процесса растворения тугоплавкого компонента размеры его кусков должны быть меньше, чем легкоплавкого.

III зона перегрева (гомогенизации) расплава размещена в нижней части вагранки 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения... до ее пода. В высшей части зоны III в присутствии кислорода осуществляется насыщенное горение кокса. Основной вид горючего, используемый в вагранках, - литейный каменноугольный кокс, который обладает большой теплотой сгорания (28560-30240 кДж), высочайшей механической прочностью 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения..., малым содержанием летучих веществ и тепловой прочностью кусков. По предназначению кокс подразделяют на литейный и доменный. В вагранках лучше литейный кокс, из-за его малой обскурантистской возможности.

Непременное условие обычной работы вагранок 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения... – однородность кусков сырья и кокса и равномерная загрузка. Более отлично увеличивается производительность вагранки при интенсификации дутья, потому что ускоряется горение кокса. Но выше определенного предела потока воздуха понижается температура 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения... расплава, возрастает его вязкость и производительность резко миниатюризируется.

Увеличение расхода кокса содействует росту температуры расплава, но производительность после определенного предела понижается, лучший расход - 17-20% массы шихты. Температура расплава и производительность вагранки могут быть повышены при 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения... использовании нагретого до 400-500ºC дутья.

К недочетам вагранок относятся: маленький коэффициент полезного использования тепла, высочайшие удельные издержки на горючее, нехорошее качество расплава и недостающая стабильность струи расплава, неудовлетворительные санитарно- гигиенические условия 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения... эксплуатации, обусловленные применением кокса.

В то же время вагранки имеют огромную производительность при маленьких габаритах, ординарны по конструкции, требуют низких серьезных издержек, ординарны в обслуживании и ремонте, они могут быть остановлены 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения... в хоть какое время и пущены в течение нескольких часов.

Улучшение ваграночной плавки осуществляется в последующих главных направлениях: модернизация имеющихся вагранок; применение жаркого дутья; создание вагранок, в каких в качестве горючего употребляется природный газ 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения....

В текущее время есть коксогазовые и газовые вагранки, где кокс заменен на 20-30% либо стопроцентно природным газом. Это уменьшает расход дефицитного кокса, понижает издержки на термическую энергию в 2-3 раза, обеспечивает санитарно-технические требования 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения... в производстве.


Ванные печи

Маленькие ванные печи употребляют для получения расплавов при производстве минеральной ваты. По собственному устройству они похожи на ванные стеклоплавильные печи. Могут применяться все типы ванных печей: с подковообразным, продольным и 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения... поперечным направлением пламени. По методу использования тепла отходящих газов такие печи могут быть регенеративными и рекуперативными. Наибольшее распространение получили регенеративные печи с подковообразным направлением пламени. Для отапливания печей служит 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения... газообразное либо жидкое горючее.

Ванная регенеративная печь для плавления сырья при производстве минеральной ваты состоит из плавильного бассейна (ванны), горелок (3), вертикальных воздушных регенераторов (2) и выработочной части – фидера (8). С целью подачи на переработку более 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения... жарких слоев расплава дно фидера располагают выше денька бассейна.

Газоходы (1) инсталлируются для сброса отходящих газов и загрузчиков сырья. Форма бассейна варочной части (7) печи прямоугольная либо суживающаяся к фидеру, глубина бассейна 500 мм.

В бассейн варочной 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения... части (7) загрузчиками либо гидравлическими толкателями подается через особые загрузочные окна (6), расположенные в боковых стенах, кропотливо приготовленная шихта. Зависимо от производительности печи количество разгрузчиков с каждой стороны может быть от 1 до 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения... 4 шт. В плавильной камере установлены от 2 до 4 горелочных устройств, имеющих подковообразное направление пламени.




Рис. 7. Схема подготовки сырья при получении расплава в ванных печах

Рис. 8. Регенеративная ванная печь: 1 – газоход, 2 – регенератор, 3 - места установки горелочных устройств, 4 - свод печи 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения..., 5 - под печи,

6 - загрузочные окна, 7 - варочная часть, 5 - фидер, 9 - водоохлаждаемая летка


Приобретенный в варочной части силикатный расплав поступает в фидер (8). Форма фидера, как и в выработочной части – прямоугольная. Меж камерой плавления и фидером выложен 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения... порог, служащий для предотвращения поступления в фидер нерасплавленных кусков сырья. Расплав из фидера выдается через водоохлаждаемую летку (9) при центробежно-валковом методе его переработки либо через фильерные питатели при фильерном методе.

Перед леткой в 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения... своде фидера установлено горелочное устройство (3) для перегрева расплава и заслуги его однородности. Дно бассейна (под 5) выложено из многошамотных брусьев, которые уложены на железные полосы, расположенные на донных опорах. Стенки 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения... бассейнов печи и фидера, загрузочные отверстия, влеты горелок выполнены из бакора (огнеупорного материала с огромным содержанием окиси циркония и глинозема) свод и верхнее строение печи и фидера – фасонного динаса.

Регенераторы (левый и правый) расположены 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения... в одном блоке перед торцевой стенкой варочной части печи и соединены с ней горелками и шлаковиками для осаждения частиц уноса сырья. Насадка регенераторов, выполненная из шамота и высокоглиноземистого кирпича, работает временами, поначалу 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения... воспринимая (аккумулируя) тепло отходящих газов из печи, а потом отдавая это тепло сгустку воздуха, подаваемому на горение горючего. Насадка регенераторов позволяет подогреть воздух до 1000 ºC.

Направление движения пламени в варочной части 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения... печи меняется автоматом, через определенные промежутки времени и, таким макаром, попеременно работает то правый, то левый регенераторы.

Рекуперативные ванные печи более экономны, чем регенеративные, но требуют конфигурации высокожароупорных частей.

Рекуператор – устройство 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения... для обогрева воздуха либо газа, в каком тепло передается от жарких отходящих газов к нагреваемому воздуху через поверхность разделяющей стены. Температура плавления добивается 1600ºC.

Ванные печи в теплотехническом и технологическом отношении более совершенны 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения..., чем вагранки. В этих печах тепло передается в главном лучеиспусканием (около 95%), что обеспечивает удовлетворительную маневренность процессом плавления и получения гомогенного расплава с необходимыми качествами. Достоинством ванных печей является так же возможность 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения... использовать дешевенькие виды горючего (природный газ, мазут) и отсутствие требований к прочности сырья, потому что сырье загружают в печь в размельченном состоянии (с размером кусков 1-2 мм).

К недочетам ванных печей следует отнести то 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения..., что они занимают в 4-5 раз больше производственной площади, чем вагранки, при схожей производительности; требуют энергоемких шихтоприготовительных отделений для помола и смешивания сырья; удельные расходы тепла в их в 2 раза превосходят удельный расход тепла в 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения... вагранках.

Для получения минеральной ваты используются также шлакоприемные ванные печи, электродуговые печи для получения силикатного расплава, циклонные печи для мелкокусковых отходов минераловатного производства и др.



Рис. 9. Шлакоприемная ванная печь:

1 - сливной желоб 2. Поризованные изделия на основе жидкого стекла - Советник раасн, профессор каф. Строительного материаловедения..., 2 – печь - шлакоприемник, 3 -печь-питатель, 4 - вытяжной зонтик, 5 - камера волокноосаждения, 6 – летка




2-predmet-sistema-i-istochniki-finansovogo-prava.html
2-predvaritelnoe-proektirovanie-banka-dannih-rukovodstvo-polzovatelya-2003.html
2-prezentaciya-odnogo-uchenika.html