Жылу оқшаулағыш материал - керамзит өндірісінің технологиясы

Жоспар
Кіріспе

1 КЕРАМЗИТТІК ШАҒЫЛДЫҢ ҚАСИЕТТЕРІ
2 САЗДЫҢ ІСІНУІНІҢ НЕГІЗГІ ТЕОРИЯСЫ
3 САЗДАН ГАЗДАРДЫҢ БӨЛІНУІН ҚАМТАМАСЫЗ ЕТЕТІН ФАКТОРЛАР
4 САЗДЫҢ ІСІНУІНЕ ГАЗДЫ ОРТАНЫҢ ХИМИЯЛЫҚ ҚҰРАМЫНЫҢ ЫҚПАЛЫ
5 КЕРАМЗИТ АЛУҒА АРНАЛҒАН САЗДАРДЫҢ ЕРЕКШЕ ҚАСИЕТТЕРІ
6 КЕРАМЗИТТІ ШАҒАЛДЫ КҮЙДІРУ

Жылу оқшаулағыш бұйымдар жылу мен суық өтуінен қорғауға арналған. Ол өте кеуекті материал, үйме тығыздығы 600 кг/м3-тен көп емес. Жылу өткізгіштігі төмен - 18 Вт/м.с/-дан артық емес. Бұл материалдарды құрылыста қолдану жылудың қоршаған ортага жоғалуын және отын шығынын азайтады. Жылу оқшаулағыш материалға керамзит жатады. Керамзит жеңіл құрылымды қауашақты жабық кеуекті материал. Оны жеңіл бетондарга толтырыш ретінде қолданады. Керамзит алу үшін жеңіл балқитын саз пайдаланады. Керамзиттік материалдар деп саздарды күйдіргенде оның көлемінің ұлғаюынан алатын материалдарды атайды. Оған керамзиттік шағал, керамзиттік қүм жатады. Керамзиттік шағалды алғаш ойлап тапқан АҚШ азаматы Стефан Хейд болды. 1918ж. оны АҚШ-та "Хейдита" деп атады. ТМД елдерінде 1920 жылдан ба.стап қолдана бастады. Кең көлемде керамзит өндіру 1950-жылдан басталды. 1970 жылы оны өндіру 11 млн. м3-тан асты.

Пән: Құрылыс
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 18 бет
Таңдаулыға:

ЖЫЛУ ОҚШАУЛАҒЫШ МАТЕРИАЛ - КЕРАМЗИТ ӨНДІРІСІНІҢ ТЕХНОЛОГИЯСЫ
Жылу оқшаулағыш бұйымдар жылу мен суық өтуінен қорғауға арналған. Ол
өте кеуекті материал, үйме тығыздығы 600 кгм3-тен көп емес. Жылу
өткізгіштігі төмен - 18 Втм.с-дан артық емес. Бұл материалдарды құрылыста
қолдану жылудың қоршаған ортага жоғалуын және отын шығынын азайтады. Жылу
оқшаулағыш материалға керамзит жатады. Керамзит жеңіл құрылымды қауашақты
жабық кеуекті материал. Оны жеңіл бетондарга толтырыш ретінде қолданады.
Керамзит алу үшін жеңіл балқитын саз пайдаланады. Керамзиттік материалдар
деп саздарды күйдіргенде оның көлемінің ұлғаюынан алатын материалдарды
атайды. Оған керамзиттік шағал, керамзиттік қүм жатады. Керамзиттік шағалды
алғаш ойлап тапқан АҚШ азаматы Стефан Хейд болды. 1918ж. оны АҚШ-та
"Хейдита" деп атады. ТМД елдерінде 1920 жылдан ба.стап қолдана бастады. Кең
көлемде керамзит өндіру 1950-жылдан басталды. 1970 жылы оны өндіру 11 млн.
м3-тан асты.

КЕРАМЗИТТІК ШАҒЫЛДЫҢ ҚАСИЕТТЕРІ
Керамзиттік шағылдың қасиеттері Қ.Р.М.С.948-92 талаптарына сәйкес келу
керек. Олардың негізгісі - орташа тығыздыгы, беріктігі, формасының
коэффициенті, су сіңірімділігі, аязға төзімділігі және кальциттің ажырауына
қарсы тұрақтылыгы. Ол себу тығыздығына және беріктігіне қарай 8 маркаға
бөлінеді: 250, 300, 350, 400, 450 500 550, 600.
Шагалдың өлшемі бойынша ол 3 фракцияға бөлінеді: 5-10, 10-20, 20-40 мм.
Егер түйіршіктерінің өлшемі 5 мм-ден кем болса, ол керамзиттік қүмға
жатады. Керамзиттің аязға төзімділігі 15 циклдан кем болмауы керек, оның
массасының жоғалуы 8%-шн жогары болмауы керек. 4 сағат бойына қайнатқаинан
кейін массаның жогалуы 5%-тен аспауы керек. Бетондарды толтыратын жылу
оқшаулағыш ретінде, керамзиттің сапасына, оның пішінінің коэффициенті ұлкен
әсер етеді. КФ - Ол өлшем шағал ұзындығының днаметріне қатынасы МСТ
талабы бойынша, КФ орташа өлшемі 1,5-ға тең немесе одан кіші болуы керек.
Шағалдың сынған түйіршіктерінің мөлшері 15 массалық %-тен жоғары болмау
керек. Су сіңірімділігі 15,8%-теи көп емес. Тұтынуға жіберілетін ылғалдығы
2%-тен көп емес.

САЗДЫҢ ІСІНУІНІҢ НЕГІЗГІ ТЕОРИЯСЫ
Сазды күйдіргенде одан ісінілген керамзит алады. Сазды шағылда ісіну
процесінің негізін теориямен түсіндіру үшін төмендегідей схема түземіз.
Қыздырылған қуысты сазды шарлы шағалдың кеуектігіне ұқсатуға болады.
Қыздырғанда керекті температураға әрбір сазда әртұрлі болады жеткенде,
шардың сыртқы сазды қабаты балқи бастайды, піседі, пластикалық күйге өтеді.
Соңында тығыздалынып газ өткізбейтін болады, өйткені келешекте бүзылмайтын
пластикалық деформациялық қабілетке айналады. Осы кезде әртұрлі себеппен
шардың ішінде газ бөліне бастаса, онда ол газ шардың сыртқы қабатынан шьна
алмаған соң, оның ішкі қабатында келешекте балқыма түзіледі, артық қысым
пайда болады да соның әсерінен шардың көлемі кеңейеді. Бұл көрсетілген
схема саздьщ бір элементті үяшығының ісінуін көрсетеді. Сондықтан ісіну
процесі екі сатыдан тұрады: бірінші жабық кеуекті болып пісу, екінші -
жабық кеуекті, ішіидегі бөлінген газдың қысымынан, оньщ ісінуі. Осындай
әрбір үяшықтьгң элементтік актылары барлық сазды шағалдын, жалпы ісіну
процесін туғызады.
Сол себептен шағалдың сыртқы беті, барлық масса пластикалық күйге
келгенше, піскен, тығыз газ өткізбейтін қабат түзеді. Газдың қысымымен газ
кейбір кеуектің қабырғасьшан өткенімен шағалдың сыртқы бетінен өте алмайды.
Сазды минералды қыздырғандағы ісінуді қамтамасыз ететін негізгі жағдай, ол
саздың жоғарғы темпераі урадағы пластикалық күйі мен күйдірілетін
материалдың ішінен қарқынды газ бөлінуінің бір мезгілде болуы. Бұл
фактордың әр қайсысы жеке-жеке ісінуді қамтамасыз ете алмайтынын білген
жөн. Бұл процестердін, бір мезгілде болуы қажет.

САЗДАН ГАЗДАРДЫҢ БӨЛІНУІН ҚАМТАМАСЫЗ ЕТЕТІН ФАКТОРЛАР
Саздардан газдың бөліну кезі темір тотығының ыдырауы және
тотықсыздандырылуы, олардың органикалық қосылмаларымен немесе сазга
қосылған қосындыларымен әрекеттену реакциясы, сазды минералдағы химиялық
байланысқан судың белінуі, кальциттін, . ыдырауы, т. б. арқылы болады.
Тотықсыздандыру реакциясының схемасы мына теңдеумен көрсетуге болады:
6 Ғе2О3 4 Ғе2О3 + 3 О2 +4Ғе
2 Ғе3О4 6 ҒеО + О2
Ғе2О2 + С = 2 ҒеО + СО
Ғе2О3 + СО =2 ҒеО + СО2
Бұл реакциядағы ісінудің күшеюі табиғи саздарда әжептеуір мөлшерде
темір және органикалық қосылмалардың болуы. Мұндай саздар жақсы ісінеді.
Сазға темір мысалы пиритті огарка жане де органикалық заттар көмір,
саляр майы, мазут ағаш ұнтағы қосындыларын қосса, олар саздың ісіну
қабілеттігін арттырады. Саздың ісіну кезіндегі газ фазасы, сазда кездесетін
қосылма слюда минералындағы судың, ісіну температурасына жақындағанда, буға
айналуынанда пайда болады. Сонымен керамзит өндірісінде шағалды күйдіргенде
саздағы байланысқан судың бөліну мен тотықсыздандыру реакциясы кезінде,
түзелетін газдың бір мезгілде болуын қамтамасыз етеді, сондықтанда ол
екеуінің қатысуымен газды фаза түзеліп ісіну жұмысы пайда болады.
Күйдірілетін шағалдың қалындығында, температураның қүбылуынан оның
ортасында тотықсыздандыру реакциясы болатын, қызу температурасы басталғанға
дейін сыртқы беті піседі де газ өткізбейтін жабық қабат түзеледі. Реакция
болатын температура пештің ішіндегі жағылатын газдың температурасына тең
деп алсақ, онда тотықсыздандыру реакциясынын, жүруі жоғары температураға
жылжиды.

ОТТЫ ПЛАСТИКАЛЫҚ ПИРОПЛАСТИКА КҮЙДІҢ ТҮЗЕЛУІН ҚАМТАМАСЫЗ ЕТЕТШ
ФАКТОРЛАР
Сазда отты пластикалық күйдің түзілуі оның сұйық фазасы
жеткілікті мөлшерде жиналғанда силикат балқымасы пайда болады.
Сұйық фазаның қарқынды жиналуы саздың құрамына байланысты.
Саздың құрамында сілті көбейсе сұйық фазаның мөлшері де көбейеді,
ал бос қүмның мөлшері көбейген сайын оның мөлшері күрт
төмендейді. Сұйық фазаньщ жиналуьша газ ортасы күшті әсер етеді.
Тотықсыздандыру ортада сұйық фаза қарқынды жішалады. Бұл
жоғарыда көрсетілгең химиялық теңдеудегідей Ғе2О3— ҒеО-ға
айналуына байланысты. Үш валентті темір тотығының Ғе:О, екі
валентті тотығына ҒеО айналу процесінде әрекеттенетіи
тотықтардың молекулалық концентрациясы ұлкейеді. Өйткені бір
молекулалы Ғе2О3-ден —2ҒеО түзіледі. Темір тотығын
тотықсыздандырғанда саздың морт сынғыштығынан отты
пластикалық пнропластика күйіне өтуі күрт қарқындайды. Темір
тотығы органикалық заттармен әрекеттескенде тотықсыздандыру
процесі жоғары қарқында жүреді. Сол себептен сазда органикалық
қоспаның болуы немесе эдейі қосылуы оның ісінуін едәуір
жоғарылатады.

САЗДЫҢ ІСІНУІНЕ ГАЗДЫ ОРТАНЫҢ ХИМИЯЛЫҚ ҚҰРАМЫНЫҢ ЫҚПАЛЫ
Тотықсыздандыру ортасы саздың ісінуін ұлғайтады және ісіну
температурасын кемітеді. Дегенмен бұл ортада күйдіру процесін, отынның
жануын ауа кемшілігінде жүргізудін қажеті жоқ. СО мен Н,-нің газды
ортада емес, оның газ көбікшесінде болуы қажет. Өйткені көбікше шағалдың
кеуегін толтырады да онда тотықсыздандыру реакциясын жүргізеді.

САЗДЫ ЫЛҒАЛДЫҢ ІСІНУ КЕЗЕҢДЕРІ
Керамзит қурылымының қалыптасу процесі үш тсмпературалық ксзеңнен
өтеді.
Бірінші кезең 100-800°С. Бұл температура аралығында әртұрлі физикалық
ылғалдық жане химиялық байланысқан судың біраз бөлігінің шығуының, сонымен
бірге органикалық қосылманың бір шамасы жануынан да тұрлі елшемдегі
кеуектер түзіледі. Жүқа түйіршікті саздан қалыптасқан шағалдың кеуектерінің
мелшерлері 0,1 МКм-дан төмені басымдау болады, орта түйіршікті саздан орта
мөлшерлі кеуек 0,1 -10 мкм; ірі түйіршікті саздан ірі мөлшерлі кеуек
10мкм түзіледі. Бұл аралықта саздың пісуі басталады.
Екінші кезең 800-1050°С. Бұл аралықта шағал сыртында піскен жабық
қабат түзіледі және кеуектігі ары қарай дами береді, ісінудіц бастапқы
процесінде кеуектің мвлшерлері біркелкі болады. Материалда қатты фазды
реакция дамиды және сұйык фаза жинала бастайды. Ірі түйіршікті саздыд
екінші кезегінід басталуы жоғарылау темпсратурага жылжиды 1000°С жақын.
Үшінші кезеңде 1050-1200"С. Бұл аралықта ісіну қарқынды дамиды және
ісіну процесі аяқталады, радиусы 50мкм-ге дейінгі мөлшерде оріа және ірі
кеуектер көбейеді. Ірі түйіршікті саздарда үшінші кезеңінің басталуы 1170°С
температурада білінеді. Ісінілген шагалдьщ жалпы ксуектігі 70-90%-ке дейін
болады.

КЕРАМЗИТ АЛУҒА АРНАЛҒАН САЗДАРДЫҢ ЕРЕКШЕ ҚАСИЕТТЕРІ
Ісіну коэффициент дегеніміз ісінген сазды шағал көлемінің оның құрғақ
жағдайындағы көлеміне қатынасы. Оны мына формуламен есептеуге болады:
Саздың Қс 7 - 8 болғанда жоғары ісінетін, Қіс= 4-5 орта ісінетін,
Қіс = 2,0 - 2,5 - төмен ісінетін деп аталады. Алынған саздың ісінуін
ісінген іыагалдын орташа тығыздыгымен бағалауға да болады. Бұл қасиет
бойынша сазды шикі затты төрт топқа бөледі (1 8 кесте).
18 кесте
№№ Сазды шикі заттың ісіну қасиеті бойынша Сазды шикізаттың
топталуы күйдіргендегі алнатын
шағалдың орташа себу
тығыздығы кгм3
1 Жоғарғы ісінетіні 400-ден көп емес
2 Орта ісінетіні 400-750
3 Төмен ісінетіні 750-1500
4 Ісінбейтіні 1500-ден көп

Ісіну коэффициентінің мөлшеріне саз түйіршіктерінің құрамы әсер етеді.
Сазды жыныста саз түйіршіктері көп болған саздың ісіну козффициенгі де
жоғары болады, ал тозаң жәнс қүм түйіршіктері ұлғайса ол күрт төмендейді.
Саздың ісінуіне оның химиялық құрамы әсер етеді, ең алдымен бос кремнезем
мөлшері (19 кесте). Сол себептен керамзит алуға арналған саздың химиялық
құрамын анықтағанда алдымен бос кремнии тотығының мөлшерін, саздың пісу
аралығын ұлкейтетін бос темірдің мөлшерін анықтайды. Темір тотыгы оның
ісінуін ұлғайтады. (19 кесте).
Бос кремнезеннің мөлшері, масс % Саздың ісінуі
20-дан төмен Қоспасыз жақсы ісінеді
20-30 Қоспалар қосылғанда ғана ісінеді
30-дан жоғары болса Керамзит өндіруге жарамайды.

Саздағы гипс қосылмасы керамзитті ауырлатады. Керамзит өндіруге
пайдаланатын саздың химиялық құрамы төмсндегідеіі массалық %:
SiO2 = 50-65; А1,О, = 10-20; Ғе2О3+ҒеО = 3,5-10;
СаО = 6 дейін: Мq0 = 4 дейін; К2О+Nа2О = 3,5-5.

ТЕМПЕРАТУРАЛЫҚ ІСІНУ АРАЛЫҒЫ
іс дегеніміз шағалдың сыртқы бетінің балқи бастайтыи темпсратура Л,-
,,,,к мен саздың ісінуінін баслалу температурасының ік'' аралығы:
Сондықтан
Саздың ісінуінің басталуы деп орта тыгыздығы 0,95 гсм3-ке тең
болғандығы температураны айтады. Керамзит өндірісінд пайдаланатын саздың
ісіну аралығы 50°С-тан кем болмауы керек. Саздың тұтқырлығы п = 0,5-0,8-10
Па.с. Кішірейгенге дейін; температура ісінуге үйлесімді температура деп
айтылады. Ісінудің басталу температурасындағы тұтқырлығы Г ~ 10 Па.с.
болады. Ісінудің бастапқы температурасын төмендетудің ең тиімдісі
органпкалық және темір қоспаларын араластыру. Шағалдың балқи бастайтын
температурасьш жоғарылатудын, ең жақсы жолы оның сыртқы бетін каолинмен
немесе отқа төзімді сазбен бұркеу.

КЕРАМЗИТ ӨНДІРІСІНДЕ ПАЙДАЛАНЫЛАТЫН ҚОСПАЛАР
Керамзит өндірісінде оның беріктігін арттыру үшін жоне ісіну
температурасының аралығын арттыру үшін қосындылар қолданылады. Қоспалар
қатты және сұйық болып бөлінеді: Сұйық қоспалар ретінде солярлық майды,
мазутты, антроцен, пиролиздік смола, сульфитті ашыманы, органикалық емес
қатты қоспалар ретінде пиритті, органикалық майда көмір, ағаш үнтағын
торфты т.б. қолданады. Бұл қоспалар саздың құрамында табиғи органикалық
қосылма 1,2%-тен төмен болғанда қосады. Саздағы органикалық табиғи
қосылмалардың және эдейі қосылатын қосындының жалпы мелшері 2%-тен жоғары
болмауы керек. Ағаш үнтағы және торфтың № 3,3 елегінен өтуі 95%-тей, ал
көмірдің № 1 елегінен толығынан өтілуі керек. Пириттің құрамындағы
күкірттің мөлшері 5%-тен кем болуы керек. Үнтақ материалдар мен органикалық
сұйықтан жасалған қоспаларды эмульсия күйінде және органикалық немесе
органикалы-минералды қосындылар ретінде болғаны жөн. Оларды сазда табиги
көмір қосылмасы 0,5%-тен кем болғанда ғана қосылады. Темірді құрғақ
массаның шихтасындағы мөлшері 7-8%-тен төмен болғанда Ғе2О3-ке
есептегенде қосады.
Әртұрлі қоспалардан тұратын қосындылар - ұнтақ материалды сулы
эмульсия, мазутты эмульсия, соляр майы және пиролизды шайыр эмульциясы
ретінде пайдаланған орынды. Стабилизатор эмульсиясы ретінде сазды және
техникалық сабынды пайдаланады. Қосындыларды пайдалану саздың ісіну, ұлғаю
коэффициентін 2-3 есе көбейтуіе, орташа себу тығыздығын кемітуге, өзіндік
құнын азайтуға және пеш өнімділігін арттыруға жағдай жасайды.

КЕРАМИКАЛЫҚ ШАҒАЛДЫ ӨНДІРУ ТӘСІЛДЕРІ
Керамзит өндірудің 3 тәсілі бар: 1. Құрғақ 2. Пластикалық 3.Шликерлі.
Олардыц технологиялық схемалары төменде берілген. 1-ші тәсілде сазды шағал
қалыпталмайды. Ол карьерлік сазды ұсақтау және елеу арқылы жүзеге
асырылады. Бұл тәсілді қурамында тасты қосылмалары көп, қатты, суда
оңайлықпен ажыратыла қоймайтын саздармен жұмыс істеген уақытта қолданған
жөн. Мұндай сазды ұсақтаганда майда түйіршіктерінін. мөлшері 15%-тен темен
болуы керек. Саздың құрамында кальций, карбидінің қосылмалары болмау керек,
егер болса оны саздан бөліп алу мүмкін емес, демек технологиялық қиындықтар
туады (9-сурет).

Саз шағалының карьерлік ылғалдығы 8% астам болғанда, оларды кептіреді.
Шағылдың ылғалдығы 8%-ке жақын болса оны кептірмейді де, кептіргіш
барабанның жынынан өтетін тасмалдағыш арқылы елеуге жібереді. Ұсақталган
сазды елегенде оларды әртұрлі түйіршіктерге бөледі, себебі әр
түйіршіктердің өзін бөлек пешіерде күйдіреді. Өйткені шағылдың күйдіру
режимі -саз түйіршіктерінін ірілігіне байланысты болады. Майда түйіршіктер
мен ірі түйіршіктерді бірге күйдіргенде шагалдар бірігіп конгломерат
тузілуі мумкіл. Жабдықтарды орналастырғанда шағалды ұсақтау және олады
сорттауда, СМ-739. 740 ұсақтау - сорттау қондырғысы пайдаланғанда
технология әлде қайда жеңілденеді. Егер шағалдардың өлшемдері 20 мм-ден
асса, оны қайта ұсақтауға жібереді, ал 5 мм-дсн кем болса керамзит қүмы
күйдіріледі. Құрғақ тәсіл экономикалык тиімді тәсіл. бірақ оны қолдану
шектелген. Өйткені біздін елде тыгыздык, қатты, ісінуі жоғары сазды табу
өте қиын, ал оның ісінуін жоғарылату үшін қоспа қолдану бұл тәсілде анау
айтқан қолданылмайды.
ПЛАСТИКАЛЫҚ ТӘСІЛ
Бұл тәсілде сазды пластикалық күйде қалыптайды. Массаның бсрілген өцдсу
ылғалдылығы, оның карьерлік ылғалдылығына тең және одан кем болған жағдайда
қолданған жөн. Саздың құрамына тас тәрізді қосылмалар 10%-тен аспау керек,
ал кальций карбидінің өлшемі 1 мм-ден аспау керек.
Бұл пластикалық тәсіл құрғақ тәсілге қараганда әрі қиын, әрі қымбат
тәсіл және саздың ісінуі, ұлғаюы үшін қосындылар қоеуға болады. Сазды
қоймадан көпірлі кранмен алдымен көпсіткішке, одан соң ленталы
тасымалдағыштың көмегімен, алдымен ірі ұсақтагышқа дезинтегратор келіп
түсіп 10-15 мм-ге дейін ұсақталғаннан кейін екі білікті құрғақ
араластырғышқа жіберіледі. Оған қоспаларды да эксліп түсіріп, араластырады.
Компонеттерді жақсылап араластыру үшін екінші екі білікті араластырғышқа
жібереді. Мұнда пластикалық масса алу үшін су немесе органикалық қоспа
қосылған сулы эмульсия құяды. Массаның ылғалдыгы 27-29%-тей болады.
Пластикалық тәсілдің технологиялық схемасы (10 - сурет).
Араластырғыштан шыққан массадан шағал алу үшін, ол массаны өвдеу
білікшеге жібереді. Мұнан шыққан масса қалыптау ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.