ТЕХНОЛОГИИ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

ВСПУЧЕННЫЙ ПЕРЛИТ J И ИЗДЕЛИЯ НА ЕГО ОСНОВЕ j

Основным технологическим процессом при производи стве вспученного перлита является обжиг перлитовой породы, при котором и происходит его вспучивание! Способность перлитовых пород вспучиваться при высо­ких температурах объясняется тем, что порода при этом размягчается, а содержащаяся в ней в растворенном со­стоянии вода переходит в пар, который и вспучивает размягченную массу.

Как уже указывалось в гл. II, коэффициент вспучи вания перлита зависит от многих факторов: химическо
состава сырья, содержания в породе растворенной воды, естественной пористости породы, размеров частиц вспу­чиваемого сырья и режима тепловой обработки.

Важнейшими из перечисленных выше факторов яв­ляются: содержание растворенной воды в данной породе и режим ее тепловой обработки.

Из одной и той же перлитовой породы при различ­ных режимах тепловой обработки можно получать пер­лит с различной средней плотностью, т. е. можно изме­нять вспучиваемость данного сырья.

При медленном нагреве вся растворенная в перлите вода испаряется при температуре 600—700° С до до­стижения материалом пиропластического состояния, а при чрезмерно интенсивном нагреве происходит растрес­кивание породы с образованием большого количества мелкой перлитовой пыли. В ряде случаев требуется двухступенчатая тепловая обработка: предварительный подогрев материала до температуры 200—400° С для удаления избыточной воды и последующий быстрый нагрев до температуры вспучивания.

Вопросы, связанные с изучением тепловой обработ­ки перлитовых пород, имеют весьма важное практиче­ское значение.

Работа 1. Исследование влияния параметров тепловой обработки на основные свойства вспученного перлита

Целью данной работы является выявление влияния параметров тепловой обработки на среднюю плотность готового продукта и определение их оптимального зна­чения.

Работа выполняется пятью бригадами студентов (по 2—3 человека в каждой бригаде), которые решают ча­стные задачи исследования, а затем производят общую обработку полученных результатов.

Исследованию подлежит один вид перлитовой поро­ды с величиной потерь при прокаливании более 5%.

Каждая бригада должна выполнить следующие опыты.

8*

211

1. Отсеять фракции перлитовой породы 0,5—3 мм в количестве 1 кг и определить насыпную плотность этих фракций.

2. Определить величину п. п. п. и установить схему обжига для данной породы.

3. Определить режим термоподготовки для получе­ния перлитовой породы с заданным количеством оста­точной воды.

4. Произвести вспучивание образцов по заданным режимам обжига.

5. Определить насыпную плотность вспученного по заданному режиму перли-та и вычислить коэффициент вспучивания. Варианты заданий для выполнения работы 1 даны в табл. 23.

Таблица 23

1 (Я

4> Я X

СО sS

3 і

* о

Температура обжига,

С

О.

О

Продолжитель­ность, мин

Рч

<v £ о X

Наимеї перлите породы

S S § ~

Га 0 л 5 Z- н ч

Miss

1

2

3

4

5

2

3

4

5

4,5—5 3,5—4 2,5—3 1,5—2 0,5—1

900

1000

1050

1100

1150

Задается преподавателем

6. Произвести обработку полученных всеми брига­дами результатов и установить оптимальные параметры тепловой обработки данной перлитовой породы, а также влияние этих параметров на среднюю плотность вспучен­ного перлита.

При указании продолжительности обжига препода­ватель исходит из вида породы.

Работу рекомендуется выполнять в следующем по-' рядке: а. Отсеять от имеющейся в лаборатории перли-| товой породы фракции 0,5—3 мм. б. Всем бригадам, взяв по одной пробе и пользуясь методикой, изложенной в ч. I, гл. I, § 3, определить насыпную плотность отсеян­ных фракций породы и по результатам, полученным' пятью бригадами, вычислить ее среднее значение, в. Всем бригадам, пользуясь методикой, изложенной в ч. I практикума, гл. I, § 4, произвести определение со- держания воды в данной породе (определить величинуГ п. п. п.) и по результатам пяти определений (пяти; бригад) вычислить среднюю ее величину, г. Пользуясь!' методикой, приведенной в ч. I, гл. II, § 3, подобрать" режим термоподготовки, обеспечивающий получение перлитовой породы с заданным для данной бригады содержанием остаточной воды. После этого произвести термоподготовку по этому режиму 10 проб по 10 г каж­дая. д. Каждой бригаде произвести вспучивание пяти навесок материала при заданных пяти температурах (табл. 23), используя для этого методику, изложенную в гл. II, § 3. По полученным результатам (по насыпной плотности вспученного материала или по коэффициенту вспучивания) установить оптимальную температуру обжига, е. Обжечь следующие пять навесок при най­денной оптимальной температуре, изменяя время вспу­чивания, пределы которого указываются преподавателем в соответствии с видом исследуемой породы. По полу­ченным результатам установить оптимальную продол­жительность обжига для данной породы при данном со­держании остаточной воды.

Произведя перечисленные выше опыты, каждая бригада устанавливает оптимальные параметры тепло­вой обработки перлитовой породы с заданным остаточ­ным количеством воды. Запись результатов рекоменду­ется производить по формам, приведенным в I части практикума (гл. И, § 3).

Определение оптимального содержания остаточной воды производит вся подгруппа под руководством пре­подавателя, используя для этого оптимальные резуль­таты, полученные бригадами, и строя график зависимо­сти «количество остаточной воды — коэффициент вспу­чивания (насыпная плотность) вспученного материала».

Лабораторное оборудование и приборы: 1. Лабора­торные печи, обеспечивающие температуру обжига до 1300° С. 2. Керамические поддоны с бортиками для обжига перлитового песка. 3. Весы технические (Т-200). 4. Мерная посуда. 5. Секундомер.

Работа 2. Исследование влияния насыпной плотности перлита и его количества в шихте на физико-механические свойства перлитокерамических изделий

Перлитокерамические изделия являются эффектив­ным теплоизоляционным материалом, который приме­няют для изоляции горячих поверхностей с темпёрату-. рой до 800—1050° С.

Сырьем для изготовления иерлитокерамических из­делий служат: перлитовый песок с насыпной плотностью не более 200 кг/м3 и с крупностью зерен не более 3 мм, пластичная огнеупорная глина с числом пластичности более 25 и показателем огнеупорности свыше 1580° С.

Показатели свойств перлитокерамических изделий приведены в табл. 24.

Таблица 24

Наименование показателей

Нормы для изделий марок

250

300

350

400

Средняя плотность, кг/м3,

250

300

350

400

Не более

Теплопроводность при

Средней температуре:

0,093

0,105

25° С, Вт/(м-° С), не

0,076

0,081

Более

300°С, Вт/(м-°С), не

0,122

0,128

0,140

0,151

Более

Прочность при сжатии,

МПа, не менее, для изде­

Лий:

А) высшей категории

0,4

0,7

0,9

1,2

Качества

Б) первой категории ка­

0,3

0,5

0,7

1,0

Чества

Линейная температурная

■ 2

2

2

2

Усадка при 875° С, %, не бо­

Лее

Термическая стойкость

10

10

10

10

(для изделий высшей кате­

Гории качества), циклы

Свойства перлитокерамических изделий в основном зависят от качества перлита, от его средней плотности и гранулометрического состава, а также от качества применяемой глины.

Чем выше связующая способность глины, тем боль­ше перлита можно ввести в шихту, тем, следовательно, меньше будет средняя плотность изделий при доста­точно высокой их прочности.

Данная лабораторная работа имеет целью исследо­вать зависимость свойств перлитокерамических изделий от насыпной плотности вспученного перлита и его со­держания в шихте (в формовочной массе).

Работа выполняется шестью бригадами студентов, объединенными в две подгруппы (по три бригады). Ва­рианты заданий приведены в табл. 25.

Таблица 25

Состав шихты, % по

Наимено­

Насыпная

Обьему

Влажность

Номер

Нимер

Плотность

Глиняного

Подгруппы

Бригады

Вание

Перлита,

Шликера,

Глины

Кг/м*

% но массе

-

Глина

Перлит

1

4-1

5

95

140

1

2

4-1

100

10

90

100

3

4-1

15

85

87

4

4-1

5

95 .

140

2

5

4-1

200

10

90

100

6

4-1

15

85

85

В задачу каждой бригады входит: 1) приготовление формочной массы заданного состава; 2) формование трех образцов размером 7x7x7 см; 3) испытание образцов на среднюю плотность и прочность при сжа­тии и обработка полученных результатов.

1. Приготовление формовочной массы. Для изготов­ления трех образцов размером 7X7X7 см рекоменду­ется готовить 1,5—2 л формовочной массы. С этой целью берут молотую сухую глину в количестве Г = 2000^/100, где х — процентное содержание глины в шихте; вспу­ченный перлитовый песок в количестве 200 — х см3; от­меренное количество глины взвешивают С ТОЧНОСТЬЮ до 1 г и затворяют водой, количество которой берут в соот­ветствии с данными табл. 25. Глину тщательно переме­шивают с водой до получения однородного шликера, после чего при непрерывном перемешивании постепенно Добавляют перлит и продолжают перемешивание при­мерно 1—2 мин до получения однородной массы. Про­должительность перемешивания увеличивать не реко­мендуется, так как при этом происходит разрушение зе­рен перлита и повышение его средней плотности.

Пример расчета состава перлитокерамической фор­мовочной смеси. Допустим, что в качестве сырьевых ма­териалов - используются: вспученный перлит С рср = = 150 кг/м3, глина огнеупорная 4-1 с рср = 1,67 г/см3.

Заданный состав формовочной смеси: Г: Я =10:90 (по объему); влажность глиняного шликера №ш = 90%. Т = 2000-10/100 = 200 см3; Я=2000 — 200 = 1800 см3.

Допустим, что 200 см3 сухой молотой глины весят 334 г; тогда для приготовления шликера с влажностью 90% потребуется воды 5 = 334-0,9 = 300 мл.

2. Формование образцов осуществляют на вибропло­щадке следующим образом. Металлическую форму с тремя ячейками, предварительно очищенную и смазан­ную, жестко крепят к виброплощадке. В каждую ячейку формы укладывают приготовленную формовочную мас­су вровень с краями. Затем на форму надевают насадку и включают вибростол. По мере уплотнения массы и ее оседания в форму добавляют некоторое количество перлитоглиняной смеси так, чтобы ее уровень был вро­вень с краями формы. Вибрирование массы осуществ­ляют при амплитуде колебаний, равной 0,25—0,3 мм, в течение 120 с.

Отформованные образцы выдерживают в формах в течение 5—10 мин, а затем осторожно снимают борта формы, и образцы на поддонах оставляют сушить.

3. Тепловая обработка образцов производится под руководством преподавателя или заведующего лабора­торией.

Образцы сушат в течение 3—4 сут в естественных условиях (на специальных стеллажах в помещении ла­боратории или в подсобном помещении), а затем в су­шильном шкафу при температуре 100—120° С в течение 8—12 ч до остаточной влажности 4—5%. При этом подъем температуры до максимальной рекомендуется производить в течение 4—5 ч.

' Обжиг образцов производят в лабораторных печах по следующему режиму: подъем температуры до 850— 1000° С — 5—6 ч, выдерживание при максимальной тем­пературе 1 ч, после чего печь отключают. Образцы вы­нимают из печи после их охлаждения до температуры 40—50° С.

4. Испытание образцов на определение средней плот­ности и предела прочности при сжатии производят в следующее занятие по методике, изложенной в ч. I практикума, гл. I, § 4 и 6.

Полученные результаты 1, 2, 3 и 4, 5, 6-й бригад сводят в таблицы, которые рекомендуется составлять по ниже приведенной форме.

По данным таблицы, подгруппы строят графики за­висимостей: а) соотношение «глина — перлит (Г : П) — средняя плотность образцов»; б) «соотношение Г:П — предел прочности при сжатии образцов».

Анализируя данные таблицы и построенные графики, делают общие выводы по проведенной работе, в кото­рых отмечают также влияние насыпной плотности пер­лита на свойства изделий. Форма записи результатов проведенных опытов дана ниже.

С

Показатели свойств образцов

И

А

§

Я и

Я а*

О я ч н

С S

Ч

» Р«

Я5 О

І

1 Соотношение Г % ПО объему

Средняя плотность, кг, м'

Прочность при МПа

Сжатии,

А

Щ

S о К

Р< <и S

S

Насыпи ность г кг/м*

1

2

3

Сред­ние

1

2

3

Сред­нее

1

1

2 3

100

5:95 10:90 15:85

2

4

5

6

200

5:95 10:90 15:85

-

Лабораторное оборудование и приборы: 1. Лабора­торная виброплощадка с регулируемой амплитудой. 2. Ручной виброграф ВР-1. 3. Сушильный шкаф или ла­бораторная сушилка с принудительной подачей тепло­носителя. 4. Лабораторные печи с температурой нагрева до 900° С. 5. Комплект трехячейковых форм с разме­ром ячеек 7X7X7 см. 6. Гидравлический пресс на 7,5 т. 7. Измерительный инструмент. 8. Весы техниче­ские Т-200. 9. Комплект сферических чаш для приго­товления формовочной массы. 10. Мерная посуда. 11. Секундомер.

ТЕХНОЛОГИИ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

Термопанели — качественный материал для отделки и утепления дома

Современные термопанели выделяются отменными эксплуатационными качествами, что делает их идеальным материалом для отделки зданий. Вопрос с утеплением дома всегда стоял остро. Производители предлагают множество строительных материалов, но большинство людей предпочитают …

Негорючая изоляция и базальтовая вата

При возведении зданий любого предназначения необходимо уделять внимание пожарной безопасности. Для решения этой проблемы подойдет негорючая изоляция, базальтовая вата.
Негорючие теплоизоляционные материалы стали неотъемлемой частью профильного рынка.

Средства теплоизоляции: зачем они нужны

Для обеспечения эффективного энергосбережения необходимо использовать качественные средства теплоизоляции. При выборе современных материалов реально снизить тепловые потери до 70%! Соответственно – уменьшить затраты на отопление дома/квартиры.

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.