Производство стеновых блоков из ячеистого гипсобетона

 

Таблица 2.3

Вид вяжущего	Индекс степени помола	Максимальный остаток  на сите с размерами ячеек в  свету 0,2 мм, %, не более
Грубого помола	I	23
Среднего помола	II	14
Тонкого помола	III	2

 

В качестве гипсового вяжущего взят гипс марки Г-5 БII, прочность которого при сжатии составляет 5 Мпа, при изгибе - 2,5 Мпа, начало схватывания наступает не ранее 6 мин, конец схватывания - не позднее 30 мин,максимальный остаток на сите с размерами ячеек в свету 0,2 мм не более 14%.

2.2. Модификатор МГ 2.

МетаМикс – МГ 2 – это модификатор, замедляющий сроки схватывания гипсовых составов. МетаМикс – МГ эффективен при производстве сверхлегких гипсовых ячеистых бетонов (пеногипса), повышая их прочность и однородность. Тем самым, он позволяет получать пенобетон повышенной прочности при заданной плотности, либо достичь заданной прочности при меньшей плотности пеногипса. [11] Технические характеристики модификатора МГ-2 представлены в таблице 2.2.

Таблице 2.2

Характеристики	МГ-2
Физическая форма	порошок серого цвета
Насыпной вес, кг/м3	800-1100
Влажность, не более %	1
Обычная дозировка к массе  гипса, %	5-10
Начало схватывания модифицированного  гипса, мин	> 20

 

2.3. Пенообразователь «GreenFroth».

В качестве пенообразователя взят белковый пенообразователь «GreenFroth», который позволяет производить пенобетон плотностью от 200 до 1600 кг/м³. Получение пены осуществляется в механических или струйных пеногенераторах, работающих в непрерывных режимах.[9]

Технологические и конкурентные преимущества пенообразователя «GreenFroth»:

- более высокая прочность, чем при производстве пенобетона на аналогах;

- более высокая скорость схватывания и твердения пенобетонной массы;

- устойчивость жидкого пенобетона к внешним воздействиям — можно перекачивать или перевозить формы;

- экологически чистый материал, производство в Италии сертифицировано по CE;

- гарантированное качество — сертификация в Италии по и ISO 10001 и ISO 9001;

- возможность производить пенобетон плотностью от 200 до 1600 кг/м³ - проверено в Европе и России, на пеногенераторах, поризаторах и бароустановках с пеногенераторами.

2.4. Вода.

Для затворения гипсового вяжущего при производстве стеновых блоков из ячеистого гипсобетона используется водопроводная техническая вода.

 

 

 

3. Выбор способа производства и описание технологического процесса

Стеновые блоки можно  производить как из пеногипсобетона, так и из газогипсобетона на основе неводостойкого гипсового вяжущего. В настоящее время применяется технология пеногипса по способу сухой минерализации пены, разработанному в МГСУ.Уникальность технологии заключается в том, что структура материала закладывается на стадии получения пены, показатели которой легко регулируются за счет изменения концентрации ПАВ, кратности пены, вида пеногенератора и условий минерализации. Так изменение соотношения скоростей пенообразования и минерализации позволяет получить структуру пеногипса с замкнутыми порами, что желательно для теплоизоляционных материалов, или с сообщающимися порами, что необходимо для звукопоглощающих материалов. [6]

Гипсовое вяжущее доставляется на завод автотранспортом в силос (2), который оборудован циклоном (3). Транспортирование гипсового вяжущего из силоса (2) в расходный бункер (4) осуществляется пневмовинтовым насосом. Модификатор из силоса (7) в расходный бункер транспортируется также пневмовинтовым насосом. Пенообразователь доставляется на склад автотранспортом.

Из раствора пенообразователя непрерывным способом изготавливается пена необходимой кратности в механическомпеногенераторе(13). Вмеханическихпеногенераторевоздухововлечение и структурирование пены идет за счет диспергации пузырьков воздуха рабочим органом (лопасти, диски, щетки), вращающимся со скоростью 800-1200 об/мин. Параметры пены регулируются на выходе из пеногенератора. Образованная пена поступает в пенобетоносмеситель (14). Туда же подается через дозаторы (5), шнековые питатели (9) модификатор и гипсовое вяжущее, и происходит минерализация пены.При минерализации порошок гипсового вяжущего равномерно посыпается на поверхность пены, одновременно происходит перемешивание пеномассы. Регулирование параметров пеномассы достигается путем изменения параметров пены и интенсивности минерализации специальными дозаторами (5) с регулируемой скоростью подачи порошка вяжущего. Гипсовое вяжущее, попадая в жидкую фазу, переводит пену из жидкой в вязкотекучуюпеномассу. Длительность процесса составляет не более 1 минуты.

Готоваяпеномасса непрерывно подается на заливку в предварительно смазанные металлические формы (15), где и происходит ее схватывание. Формование пеногипса производится разливкой в формы с высоты 20-25 см через лоток с небольшой скоростью. Формы должны быть заполнены за 3-5 минут, т.е. до начала схватывания. Формование сопровождается вибрированием на виброплощадке (16).

Формы по ленточному конвейеру  поступают в туннельную камеру (18), где происходиттвердение изделий и их сушка при температуре 60-75°С с обогревом сухим теплоносителем до достижения отпускной влажности.

После сушки форма поступает  на пост распалубки (19). Затем формы  отправляют на пост чистки (21), пост смазки (22) и на формование изделий.

Готовые блокис помощью механического захвата укладываются на поддон и отправляются на пост упаковки (23). Затем упакованные поддоны с блоками с помощью электрокары (24) отправляют на склад готовой продукции, оттуда, потребителю.

Данная технология является единственной, обеспечивающей получение  пеногипсовых изделий широкой номенклатуры и различной плотности.

 

 

 

 

 

 

 

4. Технологические расчеты

4.1. Материальный баланс производства

Материальный баланс производства ведется для расчета потребности  сырья, исходя из годовой программы  и режима работы. Для данного предприятия принимаем: количество расчётных рабочих суток за год – 365; количество рабочих смен в сутки – 3; количество часов работы в смену – 8. В таблице 4.1.1 представлен выпуск продукции, в таблице 4.1.2 – расход материала на производство данной продукции.При объемном весе пеногипса 400 кг/м³ расход гипса на 1 м³ составляет 285 кг, МГ-2 – 58 кг, пенообразователя – 0,47 кг и воды – 213 кг.

М_п = ,м³/год,                              (4.1.1)

где М_п – годовой объем производства продукции;

П – производственная программа по продукции;

      0,9 – потери  от брака.

М_п = = 166667 м³/год.

Таблица 4.1.1

Наименование изделия	Единица измерения	Производительность
		в год	в сутки	в смену	в час
Стеновые блоки	м3	166667	457	152	19
400х200х250	шт	8333350	22850	7600	950

 

Таблица 4.1.2

Наиме-нование изделия	Ед. изм.	Расход материала с  учетом потерь				Источник получе-ния	Тран-спорт
		в год	в сутки	в смену	в час
Гипс	кг	52250104,5	143151	47717	5965	Завод-произво- дитель	Авто-тран-спорт
Модификатор	кг	10633354,6	29132,5	9710,8	1213,8	Завод-произво-дитель	Авто-тран-спорт
Пено-образо-ватель	кг	86167	236,07	79	9,8	Завод-произво-дитель	Ж/д тран-спорт
Вода	кг	39050078	106986,5	35662	4458	Водопро-водная вода	Водо-проводные трубы

 

4.2. Подбор и расчет количества основного технологического оборудования

Расчет необходимого количества оборудования (n) производится, исходя из часовой производительности оборудования (П_об), количества сырья и полуфабрикатов, перерабатываемых за час на данной операции (П_п):

n = _× К, штук,                      (4.2.1)

где К – нормативный коэффициент использования оборудования по времени (К=0,8-0,9).

Комплект пенобетоносмеситель«МЕТЕМ-1000» и пеногенератор«ПГ-АВ»

Пеногенератор непрерывного действия (в комплекте с компрессором и ресивером) предназначен, для генерации воздушно-механической пены, используемой при изготовлении изделий из ячеистых бетонов. Производительность по пене до 8 литров в секунду или не менее 400 л/мин. [12]

Технические характеристики оборудования представлены в таблице 4.2.2.

 

Таблица 4.2.2

Наименование	Ед. изм.	Значение
Производительность, до	м3/час	7
Объем смесителя	л	1000
Частота вращения вала	об/мин	60
Фракция заполнения, не более	мм	5
Диаметр выгружного патрубка	мм	89
Рабочее давление воздуха, до	атм	0,6
Дальность подачи раствора - по горизонтали - по вертикали	м м	20 3
Напряжение питающей сети	В	380
Мощность двигателя	кВт	5,5
Длина/ширина/высота	мм	2210x1300x1100
Вес	кг	860

 

 

n = ×0,9 = 2,5 ≈ 3шт

Сушильная камера (туннельная камера).

Сушка стеновых ячеистых блоков происходит в двузонной туннельной сушилке. Тепловая обработка для блоков длится 30-40мин, при температуре 60-75 ºС. Принимаем печь размерами 15м×2,5м×0,6м. Объём печи несколько больший, чем объём изделий.

3. Расчет складского хозяйства

Расчет емкости бункера  для хранения гипсового вяжущего можно производить по следующей  формуле:

V_Б= ×g×j, м³,                                        (4.3.1)

где П – часовая производительность агрегата;

n - максимальное время хранения материала в бункере 3 часа;

j - коэффициент заполнения бункера, равен 0,9;

g₀ - объемная масса материала, кг/м³.

V_Б = ××= 8,65 м³.

Расчет площади склада, когда материал хранится в ящиках, пакетах или бочках:

F= ××, м²,                                        (4.3.2)

где F – полезная площадь склада, м²;

Р – среднесуточный расход материалов;

      Т – нормативное  число дней запаса материала  (10-15 суток);

d – количество материалов складируемого на 1 м² площади склада;

К – коэффициент неравномерности прибытия или расхода материалов (К = 1,1-1,3).

F = ×× = 109 м²

Площадь склада для готовой  продукции составляет 109 м².

 

 

 

 

 

5. Контроль качества сырья, готовой продукции и операционный контроль технологических процессов

5.1. Контроль качества гипсового вяжущего.

Приемный контроль включает определение следующих свойств  гипсовых вяжущих:

• плотность
(истинная)
гипсового
камня и гипсовых вяжущих;
• нормальная густота гипсового теста;
• сроки схватывания гипсового вяжущего;
• предел прочности при сжатии и изгибе.

Испытания проводятся по ГОСТ 23789-79 Вяжущие гипсовые. Методы испытаний.Методики определения показателей качества гипсовых вяжущих приведены
ниже.[1]

Плотность
(истинная)
гипсового
камня и гипсовых вяжущих(ρ)

Навеску измельченного до порошкообразного состояния материала  массой 70-80 г осторожно всыпают в колбу Ле-Шателье
(объемометр), заполненную до нижней метки шаровидной части
колбы жидкостью. Для CaSО₄ • 2Н₂0 в качестве жидкости применяется вода, для гипсовых вяжущих - керосин, бензин, бензол.
Засыпку материала прекращают, когда вытесненная им жидкость
достигнет нижним своим мениском верхней метки. Остаток материала взвешивают на аналитических весах и вычисляют массу
засыпанного материала.