СПОСОБ В.С.ЮРКИНА ПРОИЗВОДСТВА ВОЛОКНИСТОЦЕМЕНТНЫХ ИЗДЕЛИЙ Российский патент 1994 года по МПК B28B1/52 

Изобретение относится к производству волокнистоцементных листов, плит и труб, в котором используются портландцемент марок 400 и 500 и высокопрочные волокнистые материалы - асбест, искусственные волокна минерального происхождения и другие волокна. В странах Западной Европы освоен выпуск искусственных волокон, которые используются взамен асбеста. Асбест является опасным канцерогеном-источником заболевания асбестозом, т. е. очагового и распространенного поражения легких дистрофического и склеротического характера.

Однако в нашей стране при производстве волокнистоцементных изделий используется асбест и стоит задача об изоляции волокон асбеста и его заменителей от контактов с человеком в готовых изделиях при эксплуатации зданий и сооружений.

Наибольший вред при традиционном в СССР многозатратном способе Гатчека (Австрия, 1990 год) формования асбестоцементных изделий из жидких асбестоцементных суспензий на круглосеточных машинах исходит от цемента. Асбестоцементная суспензия состоит из 85% цемента и 15% асбеста (соответственно для листов состав шихты - 916 кг цемента и 146 кг асбеста на одну тыс. усл. плиток.

В горячей технологической воде 43-60^оС из портландцемента растворяется гипс и вода насыщается шестивалентным хромом, солями и щелочами. Рабочие заболевают профдерматитом. При такой мокрой технологии образуется 32% отходов, что составляет около 4,7 миллиона тонн исходного сырья в год. Из них 18% всего расхода сырья (асбеста и цемента) уносится с фильтратом от формовочной машины в рекумераторы. В этих конусообразных емкостях при прогреве острым паром цемент теряет более 50% его вяжущей способности. При этом высокопрочные тонкие фракции цемента (менее 10 мкм) полностью теряют вяжущую способность в горячей технологической воде, ухудшают качество волокнистоцементных изделий и идут в отходы. От 55 заводов и комбинатов на свалки вывозится более 1500 тыс. тонн в год асбестоцементной массы и более 17 млн. куб. м в год отравленных технологических вод сбрасывается из отстойников в реки и водоемы.

Однако полностью исключить добавку цемента в жидкую суспензию асбеста не представляется возможным, так как при этом не будет налипания волокон асбеста с сетчатых цилиндров на рабочее сукно, невозможно регулировать толщину первичной пленки и не обеспечивается оседание волокон в рекуператорах. Опытами на Карагандинском заводе асбестоцементных изделий доказано, что без добавки цемента волокна асбеста при перемешивании жидкой асбестоцементной массы в рекуператорах всплывают и процесс производства прерывается, так как волокна асбеста не возвращаются в формовочную машину.

Наиболее близким техническим решением к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ производства асбестоцементных изделий путем послойного нанесения на бесконечное рабочее сукно круглосеточной формовочной машины волокнистоцементной влажной пленки и слоя тонкомолотого цемента в сухом виде, формования и тепловлажностной обработки.

В промышленных условиях 12% всего используемого сырья (асбеста и портландцемента) идет на сырые обрезки, которые затем перерабатываются в мешалке обрезков и вновь используются при приготовлении асбестоцементной суспензии для получения асбестоцементной пленки.

Целью изобретения является уменьшение отходов цемента за счет полного использования его вяжущих свойств, улучшения качества изделий, достижения полностью замкнутого технологического цикла оборотного водоснабжения и получения экологически чистых изделий.

Это достигается тем, что в способе производства асбестоцементных изделий путем послойного нанесения на бесконечное рабочее сукно круглосеточной формовочной машины волокнистоцементной влажной пленки и слоя тонкомолотого цемента в сухом виде, формования и тонковлажностной обработки, в волокнистую суспензию вводят цемент фракций не менее 10 мкм в количестве 17-42,5% от массы сухих компонентов.

К существующему технологическому оборудованию добавляют герметичный грохот или роторный сепаратор и электровибропитатель с шириной лотка, равной ширине наката волокнистоцементной пленки. При этом цемент разделяют по фракциям. Тонкомолотый высокопрочный цемент от грохота подают в бункер цемента и далее в электровибропитатель, который подает равномерный тонкий слой сухого цемента на волокнистоцементную пленку с уменьшенным содержанием цемента против норм расхода по способу Гатчека. При вибрации тонкомолотый цемент течет как вода без пыления.

Толщину слоя сухого тонкомолотого цемента регулируют в зависимости от вида волокнистоцементных изделий. Конец лотка питателя устанавливают над местом расположения вакуум-коробки для более полного насыщения армирующих волокон высокопрочным тонкомолотым свежим цементом. Под давлением форматного барабана, ведущего (опорного) вала и пресс-вала 50-60 кгс/см² за счет влаги рабочего сукна и влаги волокнистоцементной пленки слой тонкомолотого цемента превращается в цементный клей, который заполняет все поры армирующих волокон, превращая многослойное изделие в монолитное, не поддающееся размораживанию и расслаиванию. При этом первый наружный слой листа (из 6-8 слоев) состоит только из портландцемента или из цветного цемента, предохраняющего человека от контакта с армирующим волокном. Внутренний слой трубы состоит также из портландцемента или из специальных цементов для пропуска различных жидкостей и газов.

Лабораторными исследованиями подтверждено, что уменьшением содержания цемента до 30% от норм расхода по способу Гатчека в жидкой асбестоцементной суспензии содержание шестивалентного хрома в технологической воде уменьшилось в пять раз, а щелочей - на 16% . При содержании цемента 50% от норм расхода в жидкой асбестоцементной суспензии отходы цемента с фильтратом в рекуператоры уменьшились на 37% . При этом волокна асбеста из рекуператоров возвращаются обратно в ковшевую мешалку и в формовочную машину еще более распушенными и полностью без потерь используются в готовых изделиях.

При испытании лабораторных образцов с послойным уплотнением 50 кгс/см² первичных асбестоцементных слоев с 30% цемента от норм расхода и слоев сухого цемента марки 500 предел прочности при изгибе составил 133% , ударная вязкость - 151% , а морозостойкость - 216% по сравнению с требованиями ГОСТ-20430-80 для листов высшего сорта (см. табл. ).

Указанная безотходная технология одинаково применима при любых видах волокнистоцементных изделий. При замене асбеста на другое волокно не потребуется вновь перестраивать производственный процесс. Плотность и прочность волокнистоцементных изделий увеличиваются за счет прорастания свежих зерен тонкомолотого цемента между армирующими волокнами, а пористость и водопоглощаемость их соответственно уменьшаются. Прочность закрепления распушенных волокон в прессованных волокнистоцементных изделиях в 1,5 раза больше, чем в непрессованных. (56) Авторское свидетельство СССР N 1599193, кл. B 28 B 1/52, 1990.

Сущность изобретения: способ производства волокнистоцементных изделий включает послойное нанесение на бесконечное рабочее сукно круглосеточной формовочной машины волокнистоцементной влажной пленки и слоя тонкомолотого цемента в сухом виде, формование и тепловлажностную обработку. В волокнистую суспензию вводят цемент фракции не менее 10 мкм в количестве 17 - 42,5% от массы сухих компонентов. 1 табл.

Способ производства волокнистоцементных изделий путем послойного нанесения на бесконечное рабочее сукно круглосеточной формовочной машины волокнистоцементной влажной пленки и слоя цемента в сухом виде, формования и тепловлажностной обработки, отличающийся тем, что, с целью уменьшения отходов цемента за счет полного использования его вяжущих свойств, улучшения качества изделий, достижения полностью замкнутого технологического цикла оборотного водоснабжения и получения экологически чистых изделий, цемент разделяют на крупную и тонкую фракции, первую вводят в волокнистую суспензию в количестве 17 - 42,5% от массы сухих компонентов, а вторую тонкую в сухом виде наносят на влажную волокнистоцементную пленку.