468x60 Ads


суббота, 13 июля 2013 г.

Механическая обработка, свойства и применение ячеистого стекла

Хотите знать, кто занимается фасадным декором в Киеве, то заходите на сайт компании Unicombud и посмотрите галерею работ.

Механическая обработка. Блоки, получаемые в разборных формах, имеют точные углы и грани. Размеры их могут быть 1000Х Х500Х125, 500X500X125 мм и др. Блоки распиливают в том случае, если необходимы меньшие размеры, или при наличии в них каких-либо дефектов (трещиноватоетей, больших раковин и т. д.). Чтобы облегчить извлечение блоков, литые неразборные формы изготовляют со скошенными боковыми гранями, поэтому блоки имеют сечение в виде трапеции. Для придания им правильной прямоугольной формы .их опиливают по периметру маятниковыми, каре- точными или другими дисковыми пилами. Чтобы пилы быстро не срабатывались, на них наплавляют пластинки из твердого сплава.
Механическая обработка, свойства и применение ячеистого стекла

При производстве пеностекла на конвейерных автоматических установках блоки, выходящие из печи отжига, опиливают по периметру.

Свойства. Пеностекло обладает комплексом ценных свойств. Такими свойствами являются: высокая пористость, малая теплопроводность, значительная прочность, огнестойкость, водостойкость, хорошая звукопоглощаемость, способность легко поддаваться обработке режущим инструментом, возможность получения материала с различной окраской.

Пористость пеностекла составляет от 80 до 95%. В зависимости от технологического режима обработки шихты пеностекло может иметь замкнутые несообщающиеся или сообщающиеся поры. Кроме того, стенки, разделяющие поры, в свою очередь содержат большое количество микропор.

В пеностекле, применяемом для теплоизоляции, предпочтительнее иметь замкнутые поры, а в пеностекле, применяемом для звукопоглощения, — сообщающиеся поры. Пеностекло, изготовленное в производственных условиях, обычно имеет диаметр пор от 0,1 до 3—5 мм.

Объемный вес пеностекла изменяется в широких пределах. Согласно техническим условиям блоки из пеностекла разделяют на три марки: 200, 300 и 400. Марка блока из пеностекла соответствует его объемному весу в кг/м3.

Коэффициент теплопроводности является одним из важнейших свойств пеностекла. Для вышеуказанных значений объемного веса пеностекла коэффициент теплопроводности колеблется от 0,5 до 0,11 ккал/м-ч-град.

Высокая механическая прочность пеностекла объясняется, по- видимому, формой пор, приближающейся к сферической, а также прочностью твердой стекловидной фазы.

Термомеханическая прочность пеностекла характеризует возможный срок службы пеностекла при относительно высоких температурах и определяется началом размягчения исходного стекла.

При температуре 300е пеностекло выдерживает нагрузку не менее 3 кГ/см2.

Применение пеностекла без нагрузки возможно до температуры напала размягчения исходного стекла, т. е. около 500°.

Водостойкость пеностекла абсолютна; как и всякое стекло, пеностекло не подвергается разрушающему действию воды и не обладает гигроскопичностью.

Водопоглощение пеностекла зависит только от характера его пор. Чем больше в нем сообщающихся пор, тем больше водопоглощение.

При длительной выдержке пеностекла в воде величина водопоглощения значительно возрастает до определенного значения, которое достигается приблизительно через 60—80 суток, после чего остается неизменным. Водопоглощение пеностекла не должно превышать 5% по объему. Пеностекло практически газо- и паронепроницаемо.

По степени огнестойкости пеностекло относится к несгораемым материалам, обладает высокой термостойкостью. Образцы пеностекла размером 100X100 X 40 мм не разрушаются при нагревании в муфельной печи в течение 30 мин при температуре 130—180° с последующим резким охлаждением до комнатной температуры.

Пеностекло с частично открытыми порами хорошо противостоит переменному замораживанию до минус 30е и оттаиванию при плюс 15—20°. Образцы, насыщенные водой, выдерживают 50 циклов попеременного замораживания и оттаивания. Прочность образцов после такого испытания снижается на 20—25%.

Коффициент звукопоглощения пеностекла при частоте колебаний звука в пределах от 250 до 400 гц составляет 0,40—0,49, т. е. значительно превышает минимальный коэффициент звукопоглощения (0,25), которым должны обладать звукопоглощающие материалы.

Пеностекло обладает хорошей обрабатываемостью как на меха-нических станках, так и ручным инструментом. Пеностекло можно распиливать на части, изготовлять из него полуцилиндры, сегменты и т. д. В пеностекло можно вбивать гвозди, но оно не обладает гвоздимостью (не держит гвоздей).

Пеностекло получают различных цветов путем применения цветного исходного стекла, а также подбором соответствующих газообразователей (см. табл. 12).

Ячеистое стекло применяется в строительстве как теплоизоляционный, акустический и отделочный материал.

В качестве теплоизоляционного материала пеностекло используют для изоляции тепловых сетей при подземной бесканальной прокладке, так как оно способно выдерживать нагрузку от давления грунта и не увлажняться грунтовыми водами; в качестве тепловой изоляции холодильников, судов и изотермических вагонов; для изоляции агрегатов, где температура не превышает 300°.

Сравнительно высокая прочность пеностекла и малый коэффициент теплопроводности в сочетании с очень малым коэффициентом водопоглощения позволяют применять его как утеплитель стеновых железобетонных панелей в сборных крупнопанельных домах. Ис-пользование пеностекла в ограждающих строительных конструкциях позволяет снижать вес стены по сравнению с обычной кирпичной в 3,5—6 раз. Высокий коэффициент звукопоглощения вместе с декоративными свойствами позволяет применять пеностекло как звукопоглощающий и одновременно отделочный материал для концертных залов, радиостудий, кинотеатров и других помещений.

Пеностекло используют в качестве заменителя пробки при сооружении понтонов, лодок и других плавающих сооружений. Пеностекло с сообщающимися порами является фильтрующим материалом и может применяться как фильтр.

Теплоизоляционные изделия из вспученных шлаков, пористый щебень и песок
Пористый щебень и песок получают путем порпзации расплавленных шлаков и последующего дробления и рассева их.

Для производства теплоизоляционных изделий из вспученных шлаков применяют быстроохлажденные шлаки, для которых характерными признаками являются наличие пор и обычно ярко выраженная стекловидная структура.

Из всех видов шлаков для производства теплоизоляционных изделий особое значение имеют металлургические шлаки.

Для получения теплоизоляционных изделий из шлаков их необходимо вспучить, чтобы образовать ячеистую структуру. Сущность вспучивания расплавленных металлургических шлаков состоит в том, что содержащиеся или искусственно введенные в них газы или водяные пары, встречая препятствие при своем выделении со стороны вязкого расплава, поризуют его. Степень вспучивания, размер и характер образующихся пор зависят от вязкости и сил поверхностного натяжения расплава, а также от природы и количества применяемых газов.

Вязкость шлакового расплава должна иметь определенные пределы. Как чрезмерно большая, так и слишком малая вязкость расплава неприемлемы. В первом случае создается очень большое сопротивление расширению вспучивающих газов, а во втором — газообразные продукты свободно уходят из расплава, не производя вспучивания. При этом шлак застывает в плотную стекловидную массу.

При вспучивании шлаков важное значение имеют не только абсолютная величина вязкости, но и температурный градиент вязкости (чтобы изменение вязкости происходило на относительно длинном температурном участке). Следовательно, при получении вспученных шлаков предпочтение отдается длинным шлакам. Однако для вспучивания практически пригодны все шлаковые расплавы. Важно только поддерживать оптимальную для вспучивания вязкость, которая устанавливается для различных шлаков при различной температуре.

Важное значение при вспучивании шлаковых расплавов имеет поверхностное натяжение.

Так, при вязкости шлакового расплава в 5 пз и удельном весе 3 скорость всплывания газового пузырька, имеющего радиус 0,2 см, составляет 5,3 см/сек, а скорость всплывания пузырька радиусом 0,01 см—0,013 см/сек. Отсюда видно, что газовые пузырьки, размер которых составляет доли сантиметра, практически неподвижны.

Газовые пузырьки разных размеров при одной и той же вязкости шлакового расплава имеют различную скорость всплывания. Это приводит к столкновению и увеличению их объема. Следовательно, остывший шлак в этом случае будет характеризоваться неравномерностью структуры, т. е. нижние слои его будут плотные, почти непористые, а верхние пористые. Причем количество и размеры пор будут увеличиваться с высотой слоя. Практически вязкость шлакового расплава различна в разных зонах, поэтому и структура получается еще более неоднородной.

Производство шлаковой пемзы. Все существующие в настоящее время методы поризации шлаковых расплавов могут быть разделены на две группы: 1) когда поризация расплава осуществляется при его периодическом потоке (литейные площадки, бассейны, «качающиеся чаши» и т. д.); 2) поризация расплава осуществляется при его непрерывном потоке (центробежные машины, ребристые барабаны и т. д.).

По первому методу, называемому «ямным», шлаковый расплав сливается в емкость, на дне которой находится или со дна которой подается вода. За счет тепла шлака вода превращается в пар, увеличиваясь при этом в объеме примерно в 1200 раз. Пар проникает в толщу расплава и поризует его.
При испарении 1 кг воды расходуется 539 ккал тепла. По данным Овсянкина, такого количества тепла достаточно, чтобы охладить около 2 кг расплава до 0°. Таким образом, подбирая соответствующие соотношения между количеством воды и расплава можно охлаждать последний до такой температуры, при которой достигается оптимальная вязкость его.

Такой метод поризации шлакового расплава заключается в том, что вспучивание осуществляется на открытых площадках. Расплав сливается на увлажненную подушку площадки — яму. Вспучивающим агентом является вода, превращающаяся в пар при соприкосновении с огненно-жидким расплавом. Кроме того, во вспучивании участвует газ, заключенный в самом расплаве.

«Ямный» способ вспучивания расплава доменных шлаков имеет ряд недостатков, основными из которых являются следующие: неравномерность структуры получаемого продукта при значительном количестве невспученного шлака—около 30—50%. Наблюдаются два резко очерченных слоя: собственно шлаковая пемза сотообраз- ной структуры и остеклованный слой. Описанный метод вспучивания расплава основан на всплывании газовых пузырьков. Поэтому нижний слой оказывается плотным, верхний —пористым, причем структура пористого слоя неоднородна; в верхней его части пористость больше и поры более крупные, чем в нижней; малая производительность и связанное с ней использование значительной территории под литейные площадки; необходимость отделения вспученной части шлака от более плотной.

Преимуществом этого метода является то, что он прост, по сравнению с другими способами требует меньше капитальных затрат и легко осуществим.

Более совершенным является водоструйный способ получения шлаковой пемзы. Сущность его в том, что на шлаковом отвале или у шлаковой площадки устанавливают ряд сопел, которые подключают к водопроводной сети. При помощи сопел струи воды пронизывают струю расплава в момент его слива из ковша. Часть воды испаряется на лету, благодаря чему расплав начинает вспучиваться. Остальная часть воды попадает на дно шлаковой ямы или в нижележащие слои шлака вместе со сливаемым расплавом. Далее процесс вспучивания протекает аналогично обычному «ямному» способу. Хотя водоструйный способ обеспечивает получение шлаковой пемзы равномерной структуры, однако он недостаточно поддается регулированию.

Центробежный способ состоит в том, что шлаковый расплав и вода попадают на быстро вращающийся конус машины и отбрасываются на стенки барабана. Расплав частично вспучивается и стекает со стенок вместе с водяной пылью в гранулятор центробежной машины. В грануляторе вспученный шлак разбивается на гранулы, которые выбрасываются через окно гранулятора и попадают на экран, установленный на пути их полета. На экране шлак агломерируется и дополнительно вспучивается.

Благодаря предварительному диспергированию расплава и воды продукт, полученный смешиванием на центробежной машине, характеризуется мелкими равномерно распределенными порами. Это объясняется тем, что при действии воды температура расплава падает очень резко, вызывая быстрое нарастание вязкости. Поэтому образовавшиеся в расплаве газовые пузырьки не успевают укрупниться, что и обусловливает мелкопористую структуру получаемого материала.

Вспучивание при центробежном способе происходит одновременно за счет действия на расплав воды и вовлеченного в него воздуха.

Для получения вспученного шлака центробежным способом наибольшее распространение получила машина конструкции ЮжНИИ (Южный научно-исследовательский институт промышленного строительства). Принципиальная схема производства шлаковой пемзы на этой машине. Установка может быть смонтирована как вблизи доменной печи, так и за пределами доменного цеха. В первом случае расплавленный шлак из летки доменной печи по лотку подается в центробежную машину. Из центробежной машины шлак попадает на коллектор, откуда транспортером готовый продукт подается к экскаватору. .Во втором случае шлак привозят в шлаковозном ковше и сливают в промежуточную емкость, откуда он поступает в центробежную машину. Дальше процесс идет так же, как и в первом случае.

Процесс получения шлаковой пемзы на ребристом барабане состоит в следующем. Расплав из шлаковоза 6 поступает в приемник 5, а затем в ступенчатый желоб 4. В желоб под расплав при помощи сопла 7 подают определенное количество воды. Охлажденный и несколько вспученный расплав вместе с остатками неиспарившейся воды широкой лентой попадает на поверхность ребристого барабана 1. Барабан имеет диаметр 1500 мм и вращается со скоростью 180—900 об/мин. При помощи ребер 2, укрепленных на вращающемся барабане, струя вспученного расплава разбивается на гранулы, которые отбрасываются на поверхность коллектора 3. Глыбы с коллектора попадают в короба, установленные на вагонетках, где выдерживаются для кристаллизации и отжига в течение 24—36 ч. Процесс вспучивания на ребристом барабане аналогичен процессу, происходящему в центробежной машине. Однако из-за набрызга избыточного количества воды из желоба на коллектор интенсивность поризации здесь больше. Готовый же продукт по сравнению с продуктом, получаемым на центробежной машине, характеризуется меньшей однородностью и большей величиной пор.

Объемный вес колеблется в пределах от 800 до 1400 кг/м3. Производительность установки составляет 300 т в смену.

Вместо ребристого колеса применяют желобчатое колесо. Процесс производства на этой установке сводится к следующему.

Шлаковый расплав из шлаковоза 1 через приемную ванну 2 подают по наклонному металлическому лотку 3, охлаждаемому водяной рубашкой. Над лотком установлены сопла 4, через которые навстречу струе расплава подают воду под давлением. Вода пронизывает толщу расплава, и он вспучивается.

Щебень должен иметь устойчивую структуру. Структура считается устойчивой против силикатного, а также железистого расплава, если потеря в весе щебня не составит более 5% в каждом случае. Щебень не должен содержать посторонних засоряющих примесей: топливных шлаков, золы, колосниковой пыли. Удельный вес шлаковой пемзы 2,4—2,9 кг/м3, водопоглощение колеблется в пределах 12—53%, полная пористость — в пределах 50—70%.

Пористые шлаки используют в качестве теплоизоляционных засыпок. В этом случае объемный вес заполнителя не должен превышать 400 кг/м3. Широкое применение находит шлаковая пемза как заполнитель при производстве: легких бетонов, предназначенных для теплоизоляционных элементов конструкций; стеновых блоков и панелей; легких бетонов, предназначенных для несущих бетонных и железобетонных конструкций.



0 коммент.:

Отправить комментарий