Технология изготовления асбестоцементных листов

По данным предприятий, выпускающих панели основания пола, средние издержки производства составляют 2,5... 10 руб/м2, а на лучших предприятиях — около 2 руб/м2. При этом наибольшие затраты в себестоимости приходятся на сырье и материалы (58... ...60 % от общих затрат на производство).

Хорошевский завод ЖБИ  домостроительного комбината No i специализирован  на изготовлении унифицированных санитарно-технических кабин методом вертикального объемного формовя. ния разобщенных и совмещенных, выпускаемых на высокомеханизированных конвейерной и стендовой линиях. Применение ГЦПВ и метода вертикального формования (одновременная заливка всех плоскостей) при изготовлении санитарно-технических кабин позволяет отказаться от тепловлажностной обработки и получать изделия с распалубочной прочностью через 1 ...2,5 ч после формования; получать высокую производительность (ритм конвейера 7... ...10 мин); применять местное дешевое вяжущее; уменьшить расход стали. Сушку производят горячим воздухом при температуре 80...90°С в течение 10...12 ч до влажности 10...12%.

Уровень достигнутых технико-экономических  показателей производства санитарно-технических кабин на ГЦПВ и изделий в сравнении с другими типами взаимозаменяемых конструкций позволяет рекомендовать их для массового строительства в жилых и общественных зданиях.

Однако на современном  этапе существующая технология производства гипсовых вяжущих и изделий на их основе нуждается в дальнейшем развитии и техническом переоснащении. Наряду с совершенствованием традиционных способов производства гипса необходимо обеспечить переход на непрерывные процессы, внедрять новое оборудование. С этой целью целесообразно, например, применение способов дегидратации гипса в кипящем слое, во взвешенном состоянии, с использованием промежуточного теплоносителя для получения вяжущего (3-полугидрата и особенно гидротермального способа для получения а-полуводного высокопрочного гипса.

4.4 Основное сырье и  способы изготовления или добычи  материалов

 

Гипсовый камень —  продукт измельчения горной породы осадочного (химического) происхождения, состоящей в основном из природного минерала — гипса (CaS042H20). Теоретический состав двуводного сульфата кальция, % по массе: СаО — 32,56; S03 — 46,51; Н20 - 20,93.

В природе гипс встречается  чаще всего в виде трех минералогических разновидностей, отличающихся друг от друга своей кристаллической  структурой:

•          алебастр (гр. alabastros — белый) — плотный мелкозернистый минерал с сахаровидным изломом или крупнозернистый с беспорядочно ориентированными в пространстве кристаллами;

•          селенит (гр. selen — луна) — волокнистый, сложенный из правильно расположенных нитевидных кристаллов минерал, имеющий характерный шелковистый отлив;

•          гипсовый шпат — пластинчатый минерал с плоскими прозрачными кристаллами слоистой структуры.

Гипсовый камень и вяжущие  вещества, получаемые в результате его переработки, имеют приближающийся к белому цвет.

Примеси могут придавать  гипсу серый, желтоватый, розовый, бурый  и другие оттенки. В качестве примесей в гипсе встречаются кварц, пирит, сера, карбонаты, бораты, глинистые  и битуминозные вещества.

Гипсовый камень характеризуется  следующими свойствами: прочность при сжатии — около 80 МПа, истинная плотность — 2200...2400 кг/м3, средняя плотность гипсового щебня в насыпном состоянии — 1300... 1600 кг/м3, твердость по шкале Мооса — 2. Растворимость гипса в воде (г/л) в пересчете на сульфат кальция при температуре 20 °С составляет 0,2; при 40 °С — 0,21; при 100 °С — 0,17. 

 

 

 

Гипс используют преимущественно как сырье для производства низко- и высокообжиговых гипсовых вяжущих и в качестве добавки, вводимой при помоле клинкера портландцемента и его разновидностей с целью регулирования сроков схватывания. Другим направлением использования природного гипса является изготовление стеновых и перегородочных изделий, что обусловлено его низкой теплопроводностью: при 30 °С — 0,28...0,34 Вт/(м- °С).

Ангидрит — безводный сульфат кальция (CaS04), в природе обычно залегающий под слоями гипса. Химически чистый ангидрит содержит, % по массе: СаО — 41,2; S03 — 58,8. Ангидрит состоит из преимущественно мелких кристаллов, имеет белый с различными оттенками цвет и характеризуется прочностью 60...80 МПа, истинной плотностью 2,9...3,1 г/см3, твердостью 3...3.5. Применяется он для производства безобжиговых и высокообжиговых гипсовых вяжущих веществ, а также в качестве добавки для производства цемента.

Гипсосодержащие породы (глиногипс, гажа, арзик) состоят из трех основных компонентов: гипса, глины н карбонатов и представляют собой тонкодисперсную механическую смесь или рыхлые, сла-босцементированные образования серого, желтоватого или бурого цвета. Истинная плотность — около 2 г/см3, твердость по Моосу — менее 1. Кристаллическая структура — моноклинная, гексагональная и ромбическая. Химико-минералогическнй состав гипсосодержа-щих пород варьируется в широком диапазоне даже в пределах одного месторождения (содержание CaS04-2H,0 может изменяться от 30 до 70 %). Вяжущие вещества из гипсосодержащих пород по свойствам значительно уступают материалам, приготовленным из относительно чистого природного дву водного гипса. Поэтому их применяют для получения гипсовых вяжущих только в местах добычи, если нет более качественного сырья.

Гипсосодержащие отходы образуются во многих производствах химической, пищевой и других отраслях промышленности, а также при десульфатизации  промышленных газов. Эти отходы представляют собой влажные порошки или шламы с характерным цветом и запахом, содержащие в той или иной форме значительное количество различных модификаций сульфата кальция.

В настоящее время известно более 50 видов гипсосодержащих отходов. Наиболее удобно их классифицировать по происхождению. Впервые такая классификация была предложена Ю.Г. Мещеряковым. В соответствии с ней попутные продукты, содержащие сульфат кальция, образуются:

•          в производстве минеральных кислот: ортофосфорной (фос-фогипс и фосфополугидрат), ортоборной (борогипс) и плавиковой (фторангидрит); органических кислот: лимонной (цит-рогипс), виннокаменной (тартратогипс), молочной и муравьиной;

•          при химической переработке древесины (гидролизный гипс);

•          при производстве комплексных удобрений из минералов и горных пород, относящихся к группе сложных сульфатов (каинит, полигалит и др.);

•          при обработке водных растворов некоторых солей: FeS04 (крем-негипс), СаС12 и др.;

•          при очистке промышленных газов, содержащих S03 (сульфо-гипс);

•          при обработке водных растворов кислот, образующихся, например, при производстве диоксида титана (титаногипс), синтетических волокон и др.;

•          при производстве солей из озерной рапы, морской и океанической воды (рапной гипс);

•          при производстве витаминов (витаминный гипс).

Наибольший интерес для производства гипсовых вяжущих пред

ставляют крупнотоннажные отходы химической промышленности:

фосфогипс, борогипс, фторгипс, титаногипс. Указанные отходы тон

кодисперсны, имеют удельную поверхность 400...700 м2/кг, истин-

ную плотность 2200...2400 кг/м\ насыпную плотность  в сухом состоянии 400...800 кг/м3.

Гипсосодержащие отходы, как правило, содержат значительное количество влаги (15...150%), а также различное количество водорастворимых кислот и других вредных примесей, негативно влияющих на сроки схватывания и другие свойства получаемых вяжущих веществ. Поэтому прежде чем использовать отходы для производства гипсовых вяжущих веществ, их необходимо высушивать, производить промывку или нейтрализацию вредных примесей, что приводит к увеличению энергозатрат и усложняет технологический процесс производства. Другим недостатком этих отходов является неоднородность их химического и минералогического состава даже в условиях одного отдельно взятого предприятия.

Указанные недостатки сдерживают применение гипсосодержащих отходов в качестве сырья для производства гипсовых вяжущих веществ и в качестве добавки для производства портландцемента. Однако в последние годы в нашей стране н за рубежом накоплен значительный опыт в этой области. Полученные результаты показывают возможность и перспективность переработки гипсосодержащих отходов (прежде всего фосфогипса) в вяжущие вещества.

5.5 Подробное изложение одного из изученных методов производства или добычи материалов..

 

В зависимости от природных горно-геологических  факторов производство и добыча гипса производится подземным или открытым способом. 
 
Производство гипса, а точнее процесс переработки природных пород до соответствующего техническим параметрам гипсового материала ведется квалифицированным персоналом на специальных предприятиях. Как правило, промышленные объекты возводятся в районе месторождений гипса. 
 

Открытый способ добычи и производства гипса

 
Открытый способ добычи отличается высокой производительностью труда, что на фоне минимизации потерь гипсового  сырья является неоспоримым преимуществом  процесса. Технологическая направленность производства основана на добыче, транспортировке  и измельчении гипсового камня. 
 
Технологию производства гипса обеспечивают работы в несколько этапов: 

 

• Дробления гипсовых пород. На сегодняшний день на этой стадии работ применяется взрывной метод.
• Помол. Достигается путем измельчения гипса до требуемой консистенции, что способствует удобному использованию материала в дальнейшем.
• Сушка и обжиг. Заключительный этап производства, связанный с термической обработкой материала.

 
Открытая добыча материала ведется  с помощью карьерных комбайнов  непрерывного действия, обеспечивающих дробление гипса вращающимся режущим барабаном. Механизм устройства представляет собой сегменты, зафиксированные болтами и держателями со встроенными резцами, которые снабжены прочными вставками из твердого сплава. 
 
Подача добытого гипсового камня в комбайн с последующей транспортировкой материала на первичный конвейер обеспечивают сегменты, расположенные в форме шнека. Регулировку размера загружаемых кусков породы, величина которых не должна превышать 300 мм, осуществляется благодаря конструктивным особенностям барабана карьерных комбайнов. 
 
Работа механизма основана на принципе свободного расположения сегментов, вкупе с различной конфигурацией и размером зубцов. Лидером среди производителей карьерных комбайнов является немецкий машиностроительный концерн Wirtgen. 
 
Размеры гипсового камня после первого этапа дробления составляют 30-50 мм. В дальнейшем материал измельчается до состояния крупы. Стоит отметить, что в последнее время широкое применение получили молотковые дробилки, благодаря которым процесс измельчения гипса осуществляется в одну стадию. 
 
Последующий этап производства гипса – превращение гипсовой щебенки в порошок, происходящий в роликомаятниковых мельницах. Из-за невозможности обработки влажного гипса, на этой стадии происходит сушка материала. Регулируемая скорость газового потока из дымовых котлов позволяет измельчать гипс с высокой точностью. При этом увеличение скорости потока делает материал более грубым и наоборот. Гипс подвергается термической обработке в течение 1-3 часов при температуре 130-160 °С. 

 

 

  

Подземный способ добычи и производства гипса

 
Несмотря на то, что разработка открытым способом ведется на большинстве  месторождений гипсовых пород, более  половины общего объема полученного материала обеспечивают предприятия, деятельность которых основана на подземном методе добычи. 
 
Технология подземного способа при добыче и производстве гипса основана на извлечении автономными камерами из пласта породы полезного ископаемого с поддержанием кровли. Очистные мероприятия обеспечиваются колонковыми перфораторами, скреперными лебедками, станками глубокого бурения, экскаваторами-бульдозерами, самосвалами и самоходными вагонетками. Выработанные полости используются для хранения различных материалов. 
 
Как правило, полезный пласт гипсовых месторождений представляет собой неоднородный по качеству и разносортный слой, нередко содержащий различные примеси глинистых, песчаных или карбонатных пород. Поэтому в процессе обработки необходимо обогащать материал. Метод представляет собой вариант селективного измельчения, который основан на разной степени дробления прочных и слабых компонентов. 
 
Наибольшая эффективность процесса селективного измельчения происходит в мельницах ударного действия и дробилках. Преимущество подобного метода – обеспечение максимальной разницы между затратами энергии на дробление слабых минеральных компонентов и прочных измельчаемых материалов. Главным параметром процесса избирательного дробления является скорость рабочего ротора дробилки или мельницы. 
 
Погрузка сырого гипса в котел осуществляется с помощью винтового конвейера. Пары воды выводятся через специальные трубы. В результате измельчения и обсушки гипс поступает в бункер. Конечный и готовый к последующему применению материал представляет собой вяжущее вещество, которое используется в качестве компонента при производстве строительных материалов. 
 
Важным фактором производства гипса является монтаж многоступенчатой системы очистки. Это обязательное требование для любого завода, персонал которого работает в условиях вредной для легких человека пыли, выделяемой в процессе обработки материала. 
 
6.6 Описание готового вида продукции и его применение.

Гипс известен в строительной сфере  уже довольно давно.

На протяжении многих лет гипс заменялся  цементом только потому, что изделия из гипса не переносили влаги.

На сегодняшний момент изобретен  специальный влагостойкий гипс, а  точнее, изделия из него:

•          стеновые панели,

•          панели для потолка,

•          воздуховоды,

•          перегородки.