Экономические основы технологии производства асбестоцементных труб

Комбинированный метод сочетает в себе метод производства из низко концентрированных суспензий и метод производства из полусухих смесей.

Твердение асбестоцементных изделий. Твердение асбестоцементных труб производят в три стадии: предварительное воздушное твердение на роликовом конвейере; гидротермальное твердение в водных бассейнах или на конвейерах гидротермальной обработки; окончательное твердение на складе. Обычно после выдержки в нормальных условиях в течение 6…8 ч изделия помещают на 12… 16 ч в пропарочную камеру с температурой 50…60°С. Окончательное твердение происходит на отапливаемом складе, где

 

-19-

изделия выдерживаются не менее 7 сут. При использовании песчанистого цемента, получаемого совместным помолом портландцементного клинкера, кварцевого песка (до 45 %) и гипса, окончательное твердение производится в автоклавах при давлении пара 0,8 МПа и температуре 174 °С в течение 12… 16 ч. В этих условиях гидрат оксида кальция, образующийся при гидратации алита, связывается кремнеземом кварцевого песка в нерастворимый гидросиликат кальция.

Механическую обработку (у всех труб обрезают концы, а у водопроводных обтачивают их; часть труб разрезают на кольца, из которых вытачивают муфты для соединения водосточных, канализационных и дымовых труб) производят после предварительного или окончательного твердения.

Таким образом, существует несколько способов производства асбестоцементных труб:

- мокрый;

- инжекционный;

- полусухой;

- экструзионный;

- комбинированный.

 

2.2 Подробное изложение экструзионного  метода производства

 

В последние годы в производстве асбестоцементных изделий стали уделять внимание способу экструзии. Известно, что экструзия широко применяется в ряде областей производства строительных и других материалов. Способ экструзии, или, как его также называют способ выдавливания, имеет ряд достоинств. Среди них следует отметить непрерывность процесса производства возможность получения изделий

 

-20-

различной, в том числе весьма сложной конфигурации и с достаточно точными размерами, высокую производительность формовочного оборудования.

Применительно асбестоцементу способ экструзии позволяет:

• расширить ассортимент асбестоцементных изделий за счет изделий сложной конфигурации;
• изготовлять изделия значительной длины, которая лимитируется только конструкцией приемных устройств и удобствами транспортирования и их применения;
• осуществлять непрерывный технологический процесс, что определяет высокую производительность формовочного оборудования;
• механизировать и автоматизировать в значительной степени процесс производства;
• использовать в качестве вяжущего наряду с портландцементом цементы с добавками, а также различные ускорители твердения, пластификаторы и другие вещества, придающие специфические свойства готовым изделиям;
• наряду с асбестом использовать другие армирующие волокна, в том числе искусственные минеральные и органические волокна.

Экструзионная технология производства асбестоцементных изделий может создаваться на основе двух схем подготовки асбестоцементной массы.

Обе эти схемы должны обеспечить подготовку асбестоцементной массы, пригодную для экструзии. При этом способе применяют полусухую асбестоцементную массу влажностью 22-23% с добавкой 1% пластификатора.

Первая схема предусматривает полусухой способ подготовки асбестоцементной массы. Отдозированная порция асбеста подвергается обмятию в бегунах, а затем сухой распушке в дезинтеграторе. Распушенный

 

-21-

асбест и отдозированная порция цемента тщательно смешиваются, увлажняются до заданной влажности и снова тщательно перемешиваются для получения достаточно однородной асбестоцементной массы. В случае необходимости в асбестоцементную массу может вводиться пластифицирующая добавка. Подготовленная асбестоцементная масса подается в питатель экструдера, в котором формуются асбестоцементные изделия. Экструдер - ленточный вакуум-пресс. Головка экструдера снабжена мундштуком, имеющим в сечении профиль изготовляемого изделия. Выдавленный из мундштука брус разрезают на требуемые по длине изделия. После выхода из экструдера изделие подвергается обрезке, а затем твердению (предварительному и окончательному).

По второй схеме предусматривается мокрый способ подготовки асбестоцементной массы. По этому способу асбестоцементную массу приготавливают так же, как массу, предназначенную для формования изделий на круглосеточных машинах. Асбест подвергается обминанию в бегунах, затем распушке при избытке воды в распушивающем агрегате (голлендере или гидропушителе). Далее в голлендере или турбосмесителе распушенный асбест тщательно смешивается с цементом. Следующей основной операцией является

обезвоживание полученной асбестоцементной массы до влажности, при которой можно подвергать её экструдированию. В качестве аппаратов, в которых возможно обезвоживание, могут быть использованы фильтр-прессы, центрифуги, а также круглосеточные машины. Обезвоженная таким образом масса подвергается дополнительному перемешиванию, после чего поступает в экструдер для формования. Дальнейший технологический процесс не отличается от процесса по описанной выше схеме производства.

Такая технологическая схема подготовки асбестоцементной массы позволяет более полно использовать армирующие свойства асбеста,

 

-22-

поскольку он подвергается достаточно полной распушке. Однако одновременно она требует включения в технологическую линию дополнительных агрегатов, роль которых состоит в обезвоживании асбестоцементной суспензии и перемешивании массы перед экструдированием.

Итак, суть экструзионного способа производства асбестоцементных труб состоит в том, что пластифицированная асбестоцементная масса влажностью 15-25% выдавливается через мундштук, что позволяет получать изделия, конфигурация которых соответствует форме мундштука. При подготовке асбестоцементной массы, предназначенной для последующей экструзии, воду и пластифицирующие добавки вводят на стадии смешивания асбеста и цемента.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-23- 
2.3 Технологическая схема производства

 

Рассмотрим технологические схемы производства асбестоцементных труб при использовании экструзионного метода (см. Технологическая схема 1 и 2). Возможность изготовления асбестоцементных изделий способом экструзии с применением второй схемы подготовки асбестоцементной массы была проверена в условиях Белгородского комбината асбестоцементных изделий.

Технологическая схема 1:

 

Хранение асбеста                                           Хранение цемента

(Склад V³; t в сутках)                                         (Склад V³; t сутках)

 

Дозировка асбеста                                          Дозировка цемента

(Асбестовый склад, т; %)                                        (Цементный склад, т; %)

 

Обмятие асбеста

   (Бегун, об/мин)

 

Сухая распушка асбеста

  (Дезинтегратор, об/мин)

Смешивание асбеста с цементом

(Голлендер(турбосмеситель), об/мин)

 

Увлажнение асбестоцементной массы

(Рекуператор, кг; м³)

 

 

                                                       -24-

Формование изделий

(Экструдер, шт/час)

 

Обрезка изделий

(Обрезной станок; наибольший диаметр обрабатываемой трубы, мм; об/мин)

 

Предварительное твердение труб

(Конвейер, t в часах)

 

Окончательное твердение труб

(Водный бассейн, t в сутках; °С)

 

Хранение готовой продукции

(Склад готовой продукции V³; t в сутках)

 

 

Технологическая схема 2:

 

Хранение асбеста                                           Хранение цемента

(Склад V³; t в сутках)                                         (Склад V³; t сутках)

 

Дозировка асбеста                                          Дозировка цемента

(Асбестовый склад, т; %)                                        (Цементный склад, т; %)

 

Обмятие асбеста

   (Бегун, об/мин)

 

Мокрая распушка асбеста

         (Голлендер (гидропушитель), об/мин)

 

-25-

 

Приготовление асбестоцементной массы

(Голлендер, об/мин)

 

Обезвоживание асбестоцементной массы

(Фильтр-прессы, об/мин)

Центрифуги, круглосеточные машины

 

 

Перемешивание асбестоцементной смеси

(Винтовой смеситель, об/мин)

 

Формование изделий

(Экструдер, шт/час)

 

Обрезка изделий

(Обрезной станок; наибольший диаметр обрабатываемой трубы, мм; об/мин)

 

Предварительное твердение труб

(Конвейер, t в часах)

 

Окончательное твердение труб

(Водный бассейн, t в сутках; °С)

 

Хранение готовой продукции

(Склад готовой продукции V³; t в сутках)

 

 

 

-26-

3. Характеристика асбестоцементных труб и их экономическое назначение

 

3.1 Виды асбестоцементных труб  и основные технико-экономические  показатели

 

Асбестоцементные трубы - очень перспективный вид труб самого широкого назначения, обладающих комплексом ценных свойств. Они не подвержены коррозии, как металлические, значительно легче их и не склонны к обрастанию. За счет низкой теплопроводности у асбестоцементных труб меньше проблем с промерзанием. Асбестоцементные трубы соединяются с помощью муфт.

Асбестоцементные трубы выпускают безнапорные и напорные отличающиеся толщиной и прочностными показателями.

Безнапорные трубы (диаметром 100 и 150 мм, длиной от 3 до 6 м) применяют для ненапорной канализации, дымоходов, прокладки кабелей и дренажных коллекторов, а также столбов для оград.

Напорные трубы (диаметром от 100 до 500 мм, длиной 4; 5 и 6 м) используют для водо- и газоснабжения, вентиляции, устройства колодцев и мусоропроводов. Особенно эффективны такие трубы для прокладки теплотрасс. Трубы выпускают под рабочее давление 0,6; 0,9; 1,2 и 1,5 МПа . Напорные трубы стыкуются с помощью самоуплотняющихся муфт.

          Резиновые уплотнители муфт имеют несквозные цилиндрические пустоты. В них входит жидкость, транспортируемая по трубам под давлением, и расширяет резиновые уплотнители, обеспечивая тем самым герметичность стыка концов труб.

Асбестоцементные трубы составляют около 10 % общего количества труб, применяемых в строительстве; выпускаются водопроводные напорные

 

-27-

трубы, которые в зависимости от рабочего давления разделяют на классы: ВТ6, ВТ9, ВТ12, ВТ15, ВТ18; цифры указывают давление в атмосферах. Длина водопроводных труб составляет 3 -6 м, диаметр условного прохода 100 - 500 мм, толщина стенок - 9 - 60 мм. Напорные трубы имеют концы, обточенные на длину не менее 200 мм, что обеспечивает строгие допуски на их диаметр и герметичность соединений при монтаже трубопроводов. Соединение труб осуществляется с помощью чугунных и асбестоцементных муфт. Напорные трубы применяют в водопроводных и мелиоративных системах, при строительстве нефте- и газопроводов. Безнапорные трубы (БНТ) используют в трубопроводах безнапорной канализации, в мелиоративных работах, для прокладки кабелей телефонной связи, устройства дымовых и вентиляционных каналов. Капитальные вложения и расходы в процессе эксплуатации на асбестоцементные трубопроводы гораздо меньше, чем на стальные трубопроводы.

Экструзионные изделия. В отличие от изделий, получаемых по традиционной технологии, в которых волокна ориентированы в плоскости изделия, в экструзионных волокна расположены беспорядочно. Из-за этого для обеспечения равной прочности расход асбеста при экструзионной технологии выше: около 20 % (от общей массы материала) против 15 % при традиционном методе формования. Поверхность экструзионных изделий гладкая. При резком нагреве до 400… 600 °С они не «взрываются», как обычные (например, шифер), имеющие слоистую структуру. Морозостойкость экструзионных изделий не менее F50.

Технико-экономические показатели - система измерителей, характеризующая материально-производственную базу предприятий и комплексное использование ресурсов. Технико-экономические показатели применяются для планирования и анализа организации производства и труда, уровня техники, качества продукции, использования основных и оборотных

 

-28-

фондов, трудовых ресурсов; установления прогрессивных технико-экономических норм.