Производство асбестоцементных изделий с использованием аппарата вихревого слоя

производство асбестоцементных изделий

Асбестоцемент – это искусственный, армированный цементный материал, используемый в кровельных работах, при отделке, обустройстве инженерии и в других сферах строительства. В нем асбест выполняет роль армирующего волокна, а портландцемент выступает связующим компонентом. Производство асбестоцементных изделий представляет собой подготовку асбеста и его дальнейшее смешивание с водой, цементом. После этого из подготовленной суспензии или массы формуют заготовки, создают конструктивные элементы, отделочные, кровельные материалы.

Применение, преимущества и недостатки асбестоцемента

Асбестоцемент используют для изготовления строительных изделий, конструкций и материалов. Самые популярные из них – это:

  • асбестовые листы или шифер;
  • плоские, гладкие или фактурные плиты для облицовки конструкций, стен;
  • стеновые и кровельные панели с теплоизоляцией;
  • недорогие трубы для коллекторов, дымоходов;
  • асбестовые шнуры, применяемые в теплоизоляции оборудования, трубопроводов.

Это доступный и популярный материал массового рынка, который не теряет актуальность даже при наличии аналогов, так как в разы дешевле них. При этом он характеризуется высокой термической, химической стойкостью, выдерживает влияние агрессивных сред и служит дольше металлических изделий, так как не подвержен коррозии.

Но материал поддается хрупкому разрушению, боится ударов, точечных нагрузок. Добиться лучших показателей прочности можно за счет совершенствования технологий производства асбестоцементных изделий, при которых удастся повысить активность компонентов и создать более устойчивый, крепкий материал.

Рассмотрим производство асбестоцементных изделий классическими способами, и как их можно усовершенствовать за счет использования аппарата вихревого слоя (АВС) от компании GlobeCore.

Производство асбестоцементных изделий – традиционные подходы

Производство асбестоцементных изделий осуществляется тремя способами. Сухой способ подразумевает их изготовление из смесей с небольшим увлажнением на конечном этапе уплотнения материала. В полусухом методе используют увлажненные до 50-60% пастообразные смеси. А при мокрой технологии задействуют суспензии с концентрацией не более 20%.

Отличие методов в основном связано с порядком распушки асбеста и формирования масс в сухой, мокрой, полусухой среде. Особенной популярностью пользуется мокрый способ производства изделий из суспензий.

Классическая схема выглядит следующим образом:

  1. Подготовка асбестовой смеси
    Перемешивают несколько марок и сортов материала. Пропорции составляют в зависимости от того, какой продукт производят. Например, для кровельных материалов используют в равном количестве асбест марок 5 и 6. Притом мягкой текстуры не должно быть более 50%. А доля асбеста М-60-40 может быть не более 15%.
  2. Распушка асбеста
    Важнейшая операция для увеличения адсорбирующей способности материала. Чаще всего на первой стадии распушки задействуют бегуны. Также применяют валковые машины. С помощью оборудования обминают пучки для ослабления связей между волокнами и их разделения. Далее применяют турбулентные потоки воздуха или жидкости для отделения тончайших волокон. Продукт измельцают пальцевыми мельницами-дезинтеграторами или ножевыми барабанами в голлендерах. При мокром способе производства готовят суспензию.
  3. Приготовление смеси
    Асбест перемешивают с цементом и водой. При мокром способе это происходит прямо в голлендере, в котором измельчали асбест. После диспергирования в течение 10 минут в аппарат добавляют цемент и продолжают обработку. Цемент адсорбируется на волокнах. Также на этом этапе возможно использование турбосмесителей. При экструзионной технологии применяют еще и бетоносмесители цикличного действия.
  4. Формование изделий
    Целый комплекс операций для получения полуфабриката. Массу отфильтровывают из суспензий, делают заготовки с применением прессового оборудования, листоформовочных, трубоформовочных, валковых машин, форматных барабанов. С помощью вакуумных коробок откачивают лишнюю влагу.
  5. Твердение отформованных изделий
    Сначала проводится предварительное твердение, позволяющее дальше работать с изделиями. К транспортировке они пока не готовы. Выполняют механическую обработку, покраску. На завершающем этапе изделия окончательно твердеют, после чего их складируют.

В основном качество продукции зависит от этапов распушки асбеста и приготовления смесей, суспензий. Здесь вещества должны быть измельчены, активированы, их необходимо качественно перемешать и подготовить однородную массу. Для измельчения и активации продуктов традиционным способом используют целый комплекс машин – бегуны, гидропушители, турбосмесители, дезинтеграторы, ковшевые мешалки и др. Схема выглядит сложно, а линия на основе нее требует много места, ресурсов.

В основном такая техника отличается не самым лучшим КПД, а при необходимости для получения качественного продукта приходится расходовать на технологический процесс много времени и электроэнергии, выполнять операции поэтапно, а не все вместе.

Решить проблемы традиционных технологий производства асбестоцементных изделий, повысить качество продукции, добившись более высоких показателей ее прочности, и значительно упростить схему поможет применение аппарата вихревого слоя (АВС) от компании GlobeCore.

Применение аппарата вихревого слоя в производстве асбестоцементных изделий

Приготовление смесей для асбестоцементных изделий на АВС предусматривает не только смешивание компонентов, но и их обработку с целью активации в среде электромагнитного поля.

Как это работает?

Производство асбестоцементных изделий с использованием аппарата вихревого слояСоставляющие смеси засыпают в немагнитную камеру с ферромагнитными частицами, добавляют воду. Индуктор создает внутри рабочего пространства электромагнитное поле. Под его воздействием ферромагнитные иголки превращаются в мешалки, дробилки. Они интенсивно вращаются, перемещаются по камере, ударяются о ее стенки, между собой, сталкиваются с частицами обрабатываемых материалов. При этом наблюдаются процессы диспергирования, перемешивания, активации под воздействием электролиза, высоких локальных давлений, акустических колебаний и электромагнитной обработки.

Такая среда способствует интенсификации процессов измельчения, активации, перемешивания частиц для формирования однородной, стойкой, прореагировавшей смеси, суспензии или пастообразной массы. Все эти качества необходимы для получения материала с высокими показателями прочности, надежности, выносливости. При этом в АВС на перечисленные процессы тратится меньше энергии и времени, чем при традиционных методах производства асбестоцементных изделий.

Особенности использования АВС

Аппарат вихревого слоя актуально применять при полусухом и мокром способе производства асбестоцементных изделий, задействовав его вместо бегунов для распушки волокон, перемешивания с водой и цементом, активации веществ. Притом на АВС все эти процессы можно проводить одновременно. В случае сухого производства асбестоцементных изделий АВС применяют для распушки асбеста и перемешивания его с песком и цементом. При этом наблюдается эффективная активация цемента и песка за счет воздействия комплекса процессов.

При обработке материалов в АВС они дополнительно измельчаются до тонкодисперсного состояния, увеличивается удельная поверхность, на которой формируются активные центры. Последние обеспечивают качественное взаимодействие компонентов между собой.

Активация песка сопровождается разрывом связей Si-O, формированием активных центров, свободных радикалов. На поверхности образуется избыточная энергия, обеспечивающая реакции с другими компонентами. Активация цемента также происходит за счет обработки в среде электромагнитного поля, которое интенсифицирует процесс измельчения, увеличения удельной поверхности материала. Это доказано экспериментально. Результаты представлены в таблице 1.

Таблица 1 – Активация цемента в аппарате вихревого слоя

Время обработки в АВС, мин.

Удельная поверхность, см2

Нормальная густота

Сроки схватывания, мин.

Активность,

σс·10-5, Па

Начало

Конец

0

3080

0,330

1–05

1–25

246

10

4965

0,335

0–55

1–05

472

20

5477

0,382

0–54

1–19

477

30

6724

0,392

1–15

1–41

388

Как видим, обработка цемента в аппарате вихревого слоя АВС-100 на протяжении 10-20 минут особенно влияет на активность материала. Далее больше наблюдается увеличение удельной поверхности без роста активности. С помощью обработки также удается изменять показатель сроков схватывания цемента.

При этом вещества активно перемешиваются, образуя однородную, стойкую смесь, что является еще одним критически важным аспектом при производстве качественных асбестоцементных изделий.

Преимущества производства асбестоцементных изделий с использованием АВС

Аппарат вихревого слоя – эффективная и многозадачная установка для выполнения сразу нескольких процессов в рамках производства асбестоцементных изделий. При этом техника от компании GlobeCore отличается следующими особенностями:

  • Высокая эффективность
    Достигаются хорошие показатели распушки асбеста, активации цемента, песка. Смесь отличается высоким качеством и однородностью.
  • Практичность использования
    Аппарат можно без проблем встроить в существующую линию по производству асбестоцементных изделий, упростив и облегчив ее.
  • Экономичность
    Одно из основных достоинств установки – оптимизация технологического процесса не только за счет снижения расхода электроэнергии, но и благодаря интенсификации процессов, за счет чего экономится время.
  • Универсальность
    Можно задействовать при сухом, мокром и полусухом способах производства изделий.

Кроме того, за счет компактности и веса аппараты вихревого слоя от компании GlobeCore АВС-100 и АВС-150 не нуждаются в дополнительных конструкциях, фундаментах. Установка и эксплуатация техники элементарная. Модели подходят как для небольшого цеха по изготовлению строительных материалов, так и для масштабного завода. Чтобы проконсультироваться и заказать аппарат вихревого слоя, обратитесь к менеджерам компании GlobeCore.