Производство пеностекла
Курсовая работа, 11 Марта 2014, автор: пользователь скрыл имя
Краткое описание
Пеностекло (или утеплитель вспененного стекла) представляет собой легкий ячеистый формованный материал из стекла с равномерно распределенными ячейками (порами) диаметром от 0,1 - 5 мм, разделенными тонкими стенками.
Ячеистое строение пеностекла может быть получено:
введением в состав стекольной шихты веществ, вызывающих обильное пенообразование в процессе варки стекла;
пронизыванием расплава стекла воздухом или газами;
вспениванием размягченного стекла под вакуумом;
Вложенные файлы: 1 файл
Пеностекло.docx
— 97.84 Кб (Скачать файл)ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Тверской государственный технический университет
Факультет: инженерно-строительный
Специальность: Производство строительных материалов, изделий и конструкций
Кафедра: «Производство строительных изделий и конструкций»
РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
к курсовой работе по дисциплине «Технология изоляционных строительных материалов и изделий»
Студента ________________________________________________________
На тему _________________________________________________________
________________________________________________________________
Выполнил
студент группы _________
Руководитель работы ____________________
Допущен к защите
Защита работы принята с оценкой
________________
_____________________________
«____»___________ 2013 г. «____»___________ 2013г.
Тверь 2013
Введение
Пеностекло (или утеплитель вспененного стекла) представляет собой легкий ячеистый формованный материал из стекла с равномерно распределенными ячейками (порами) диаметром от 0,1 - 5 мм, разделенными тонкими стенками.
Ячеистое строение пеностекла может быть получено:
- введением в состав стекольной шихты веществ, вызывающих обильное пенообразование в процессе варки стекла;
- пронизыванием расплава стекла воздухом или газами;
- вспениванием размягченного стекла под вакуумом;
- вспениванием измельченного стекла пенообразующими веществами, например мыльным корнем, на холоде с последующим фиксированием структуры спеканием частиц стекла (холодный способ);
- спеканием смеси порошкообразного стекла с газообразователем (порошковый способ).
В промышленных масштабах пеностекло чаще всего получают порошковым способом.
В зависимости от назначения
различают теплоизоляционное, звукопоглощающее и специальное
пеностекло. Широкое применение в строительной
технике нашло лишь теплоизоляционное
пеностекло.
Отходы, образующиеся при распиловке плит в виде кусков и крошки, используют в засыпных теплоизоляционных конструкциях.
В отличие от традиционных теплоизоляционных материалов (газобетона, пенопластов, минеральной ваты и стекловаты), пеностекло обладает отличными монтажно-конструкционными свойствами: легко обрабатывается режущими инструментами, сверлится, прибивается гвоздями, клеится. Поскольку наружная поверхность материала состоит из множества разрезанных ячеек, то пеностекло легко и прочно клеится мастиками, хорошо штукатурится, сочетается с алюмосиликатными вяжущими (цементными, известково-цементными растворами).
Производство пеностекла способно переработать огромное количество стеклобоя, избавив население от вечного мусора.
- Номенклатура продукции
Пеностекло выпускают в форме блоков, плит и гранул.
Размеры:
Длина – от 200 до 475 мм (с интервалом 25 мм)
Ширина – от 125 до 400 мм (с интервалом 25 мм)
Толщина - 60,80,100,120 мм
Объемный вес - 150-250 кг/м3
Плотность пеностекла - 110-200 кг/м. куб.
Пористость – 80-95%
Размеры пор - от 0.1 до 2-3 мм.
Сорбционная влажность пеностекла - 0,2-0,5%, при ф=97% Теплопроводность пеностекла - 0,04-0,08 Вт/(м·К)(при +10°С) Паропроницаемость пеностекла - 0-0,005 мг/(м.ч.Па)
Предел прочности на сжатие - 0,7-4 МПа
Предел прочности на изгиб - 0,4-0,6 МПа
Температура начала деформации пеностекла - 450°С
Водопоглощение пеностекла 0-5 % от объёма.
Шумопоглощение: до 56 Дб
Воздухопроницаемость - 0
Кислотноупорность - устойчив к воздействию кислот и их паров
Горючесть - абсолютно негорючий материал, не выделяет
токсических веществ
Срок службы - неограничено
Эффективный диапазон температур: от −260°С до +500°С.
Эксплуатационные характеристики пеностекла. Помимо высокой тепло- и звукоизоляционной способности, вспененное стекло обладает высокой прочностью, долговечностью, морозостойкостью. Данный материал не поддерживает горение, не выделяет токсичных газов, экологически и гигиенически безопасен, прост в монтаже и эксплуатации, стоек к большинству кислот и их паров, не склонен к поражению плесенью и бактериями, недоступен для грызунов. И самое главное – сохраняет свои потребительские характеристики ни один десяток лет. Такого набора превосходных характеристик, пожалуй, нет ни у одного аналогичного теплоизоляционного материала.
Пеностекло используют в качестве утеплителя стен и перекрытий гражданских и промышленных зданий, для изоляции холодильных установок и тепловой изоляции производственного оборудования и трубопроводов. Ещё пеностекло это единственный утеплитель, который разрешено применять на атомных станциях. Гранулированное пеностекло используется преимущественно для утепления кровли и чердачных перекрытий, а также в качестве засыпного материала для стен. Благодаря развитой ячеистой поверхности оно хорошо сцепляется с другими строительными материалами в конструкциях при помощи обычных вяжущих веществ, например цемента.
Применение пеностекла в строительстве весьма эффективно. Если стравнить пеностекло с обыкновенным красным кирпичом, то для получения одинакового теплоизолирующего эффекта пеностекла потребуется по весу в 85 раз меньше, чем кирпича. Это значит, что 1 тонна пеностекла в качестве утеплителя может заменить 85 тонн или свыше 20 000 кирпичей.
Марка по плотности |
Средняя плотность, кг/м3 |
Предел прочности, МПа (кг/см2), не менее |
Коэффициент тепло-проводности, Вт/(м·К), не более |
Водопоглощение по объему, % |
Паропроницаемость, мг/(м·ч·Па) |
Морозо-стойкость, циклов, не менее | |
при сжатии |
при изгибе | ||||||
100 |
100-120 |
0,5 (5) |
0,1 (1) |
0,043 |
2-20 |
0-0,2 |
50 |
150 |
121-170 |
0,7 (7) |
0,2 (2) |
0,053 | |||
200 |
171-220 |
1,2 (12) |
0,3 (3) |
0,063 | |||
250 |
221-270 |
1,7 (17) |
0,4 (4) |
0,073 | |||
- Выбор способа и технологической схемы производства
Производство пеностекла осуществляется по следующей технологии: производят помол стекольного порошка в мельницах до нужной степени измельчения, после этого порошок стекла смешивают с газообразователем до получения однородной массы (пеностекольная шихта).
Для проведения вспенивания пеностекольную шихту засыпают в предварительно подготовленные формы из нержавеющей стали, которые направляют в печь, где происходит термическая обработка. После этого блоки пеностекла извлекают из форм и отправляют на механическую обработку, в ходе которой блоку придают нужную форму и размер.
Варка стекла
Варка стекла осуществляется в ванной печи с подковообразным направлением пламени. Данная печь более экономична и стекломасса получается более качественной, расход огнеупоров уменьшается. Ванная печь непрерывного действия, это позволяет установить стабильный температурный и газовый режим. Шихта загружается в загрузочные карманы, постепенно проходит зоны бассейна с различными температурными условиями и переходит в однородную гомогенную стекломассу. В каждой зоне необходимо поддерживать постоянный температурный режим. Контроль за режимами ванной печи осуществляется дистанционно. К контролируемым параметрам относятся: уровень стекломассы, давление, разряжение печи, температура варки. Газовый режим печи имеет большое значение для нормального хода варки стекла. Атмосферу в печи необходимо постоянно контролировать, анализируя дымовые газы горелок. Наиболее часто в варочной части печи поддерживают слабоположительное давление. Измеряют давление на уровне заклинка. Варка стекла должна производиться при температуре 1530 0С.
Получение гранулята
Сваренная стекломасса подается в гранулятор. Горячая стекломасса в виде струи лотком вместе с водой поступает в барабан, где происходит ее термодробление и перемещение винтовой поверхностью к разгрузочному отверстию конуса - бутары барабана. Излишки воды вытекают из загрузочного окна и отверстия конуса - бутары в баки. Приемное устройство, сам барабан, винтовая поверхность, конус - бутара и баки выполнены из нержавеющей стали. Вращение барабана осуществляется посредством шестерни, находящейся в зацеплении с зубчатым колесом от электромотора через редуктор. Технические характеристики гранулятора приведены в таблице.
Технические характеристики гранулятора
Техническая характеристика |
Значения |
Диаметр барабана, мм |
820 |
Число оборотов, об/мин |
4,85 |
Производительность, м 3/ч, т/ч |
14; 20 |
Привод гранулятора Электродвигатель, тип Мощность, кВт; об/мин Редуктор, тип Передаточное отношение |
А-02-42-8 3; 710 РМ350-1-1Ц 48,57 |
Габаритные размеры, мм длинна ширина высота |
4228 1660 1600 |
Помол гранулята
Гранулят подается элеватором в бункер хранения гранулята. Из бункера хранения стеклогранулят посредством лотка-самотека поступает в шаровую мельницу. Шаровая мельница периодического действия, имеет барабан, вал которого вращается на двух подшипниках. Привод мельницы осуществляется от электродвигателя через редуктор, фрикционную муфту и зубчатую передачу. Барабан шаровой мельницы заполнен примерно на 1/3 высоты мелющими телами и измельченным материалом. При вращении шары увлекаются стенками и поднимаются на определенную высоту. Затем шары вместе с материалом падают и ударами измельчают материал. Мельница загружается мелющими телами и материалом через люк, а по окончании помола разгружается через этот же люк. Характеристики мельницы в таблице.
Таблица
Техническая характеристика трубной многокамерной мельницы СМ - 14
Техническая характеристика |
Значения |
Диаметр барабана, мм |
1500 |
Длина барабана, мм |
5445 |
Число оборотов, об/сек. |
0,45 |
Производительность, т/ч |
7 - 8 |
Мощность электродвигателя, кВт Масса мелющих тел, т Масса мельницы без мелющих тел, т |
130 12,25 39,4 |