Технологическая линия для производства модифицированных цементно-волокнистых плит
Владельцы патента RU 2710255:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" (КазГАСУ) (RU)
Изобретение относится к области производства строительных материалов и может быть использовано на предприятиях стройиндустрии для производства модифицированных цементно-волокнистых плит с водоотталкивающей поверхностью на основе модифицированного смешанного вяжущего автоклавного твердения по мокрому способу. Технологическая линия содержит участки подачи сырьевых компонентов с бункерами и дозаторами, соединенные транспортерами с участком подготовки волокнистого материала, участок смешения компонентов, форматный барабан, прессовые валы и механический срезчик, механизм резки, соединенный при помощи транспортера со смесителем отходов резки сырых листов, который соединен с ковшовым смесителем, пресс, укладчик, транспортер камеры тепловой обработки, поддоны, участок готовой продукции. Участок подготовки волокнистого материала содержит бегуны, гидропушитель и дозатор воды. Участок смешения компонентов содержит турбосмеситель и ковшовый смеситель, соединенный при помощи желоба и трубопроводов с листоформовочной машиной, содержащей ванны, насос, подающий технологическую воду в рекуператор, приямок, сетчатые цилиндры, сукно-транспортер. При этом линия дополнительно содержит участок подготовки модифицированного смешанного вяжущего, включающий блок механической активации кварцевого песка, блоки термической и химической активации активной минеральной добавки, смеситель модифицированного смешанного вяжущего. Кроме того участок подготовки модифицированного смешанного вяжущего содержит два автоклава, соединенных между собой трубопроводом с запорным вентилем, участок поверхностной гидрофобизации фиброцементных плит с последующей их сушкой в сушильной камере. Техническим результатом является повышение эксплуатационных свойств и долговечности цементно-волокнистых плит. 1 ил.
Изобретение относится к области производства строительных материалов и может быть использовано на предприятиях стройиндустрии для производства модифицированных цементно-волокнистых плит с водоотталкивающей поверхностью на основе модифицированного смешанного вяжущего автоклавного твердения по мокрому способу.
Известны технологические линии для производства строительных материалов, изделий и конструкций, содержащие в своем составе цемент [1-3]. Однако известные технические решения не позволяют получать модифицированные цементно-волокнистые плиты с водоотталкивающей поверхностью на основе целлюлозных волокон, однородные по структуре и имеющие высокие физико-механические свойства.
Известен способ производства фиброцементных плит [4]. К недостаткам данного изобретения относятся повышенные энергетические затраты при производстве фиброцементных плит при их автоклавной обработке.
Наиболее близкой к заявляемой является технологическая линия для производства фиброцементных плит, содержащая участки подачи сырьевых компонентов с бункерами и дозаторами, соединенные транспортерами с участком подготовки волокнистого материала, содержащий бегуны, гидропушитель и дозатор воды, участок смешения компонентов, содержащий турбосмеситель и ковшовый смеситель, соединенный при помощи желоба и трубопроводов с листоформовочной машиной, содержащей ванны, насос, подающий технологическую воду в рекуператор, приямок, сетчатые цилиндры, сукно-транспортер, форматный барабан, прессовые валы и механический срезчик, механизм резки, соединенный при помощи транспортера со смесителем отходов резки сырых листов, который соединен с ковшовым смесителем, пресс, укладчик, транспортер камеры тепловой обработки, поддоны, участок готовой продукции [5].
Однако известная линия не позволяет изготавливать модифицированные цементно-волокнистые плиты на основе целлюлозных волокон и модифицированного смешанного вяжущего с водоотталкивающей поверхностью, ввиду отсутствия в ней таких конструктивных элементов, как участок подготовки модифицированного смешанного вяжущего, смеситель модифицированного смешанного вяжущего, два автоклава соединенные, между собой трубопроводом с запорным вентилем, участок поверхностной гидрофобизации фиброцементных плит с последующей их сушкой в сушильной камере.
Задачей настоящей изобретения является создание технологической линии, которая позволила бы изготавливать модифицированные цементно-волокнистые плиты с водоотталкивающей поверхностью с повышенными эксплуатационными свойствами и долговечностью на основе целлюлозных волокон и модифицированного смешанного вяжущего, а также снижать энергетические затраты при автоклавной обработке.
Поставленная задача достигается тем, что технологическая линия для производства модифицированных цементно-волокнистых плит с водоотталкивающей поверхностью, содержащая участки подачи сырьевых компонентов с бункерами и дозаторами, соединенные транспортерами с участком подготовки волокнистого материала, содержащий бегуны, гидропушитель и дозатор воды, участок смешения компонентов, содержащий турбосмеситель и ковшовый смеситель, соединенный при помощи желоба и трубопроводов с листоформовочной машиной, содержащей ванны, насос, подающий технологическую воду в рекуператор, приямок, сетчатые цилиндры, сукно-транспортер, форматный барабан, прессовые валы и механический срезчик, механизм резки, соединенный при помощи транспортера со смесителем отходов резки сырых листов, который соединен с ковшовым смесителем, пресс, укладчик, транспортер камеры тепловой обработки, поддоны, участок готовой продукции, отличающаяся тем, что дополнительно содержит участок подготовки модифицированного смешанного вяжущего, включающий блок механической активации кварцевого песка, блоки термической и химической активации активной минеральной добавки, смеситель модифицированного смешанного вяжущего, два автоклава, соединенных, между собой трубопроводом с запорным вентилем, участок поверхностной гидрофобизации фиброцементных плит с последующей их сушкой в сушильной камере.
На фиг. 1 приведена схема линии для производства модифицированных цементно-волокнистых плит с водоотталкивающей поверхностью.
Линия для производства модифицированных цементно-волокнистых плит с водоотталкивающей поверхностью состоит из участка подачи сырьевых компонентов с бункерами и дозаторами, соединенные транспортерами с участком подготовки волокнистого материала, содержащий бегуны, гидропушитель и дозатор воды, участок смешения компонентов, содержащий турбосмеситель и ковшовый смеситель, соединенный при помощи желоба и трубопроводов с листоформовочной машиной, содержащей ванны, насос, подающий технологическую воду в рекуператор, приямок, сетчатые цилиндры, сукно-транспортер, форматный барабан, прессовые валы и механический срезчик, механизм резки, соединенный при помощи транспортера со смесителем отходов резки сырых листов, который соединен с ковшовым смесителем, пресс, укладчик, транспортер камеры тепловой обработки, поддоны, участок готовой продукции, отличающаяся тем, что дополнительно содержит участок подготовки модифицированного смешанного вяжущего, включающий блок механической активации кварцевого песка, блоки термической и химической активации активной минеральной добавки, смеситель модифицированного смешанного вяжущего, два автоклава, соединенных, между собой трубопроводом с запорным вентилем, участок поверхностной гидрофобизации фиброцементных плит с последующей их сушкой в сушильной камере.
Линия для производства модифицированных цементно-волокнистых плит работает следующим образом.
При производстве листовых изделий целлюлозные волокна, подаваемые транспортером 1, дозируются по массе дозатором 2 и доставляются в бегуны 3. На бегунах 3, а затем в гидропушителе 4 осуществляется первая технологическая операция - расщепление (распушка) целлюлозы. Для облегчения распушки в бегуны 3 подают небольшое количество воды через дозатор 5. Вода подается и в гидропушитель 4, где целлюлоза обрабатывается в виде целлюлозной суспензии, в который подается вода по трубопроводу 6 из рекуператора чистой воды 7.
Активная минеральная добавка из расходного бункера 8 через дозатор подается в блок термической активации 9 и далее в блок химической активации 10.
Полиакриламид из расходного бункера 11 через дозатор подается на участок его предварительной подготовки 12, куда по трубопроводу 13 с помощью насоса 14 подается небольшое количество воды из рекуператора чистой воды 7.
Кварцевый песок из расходного бункера 15 через дозатор подается в блок механической активации 16.
Далее термохимически активированная минеральная добавка, предварительно подготовленный полиакриламид, механически активированный кварцевый песок и целлюлозная суспензия из гидропушителя перекачиваются в турбосмеситель 17, куда из расходного бункера 18 через дозатор 19 подается цемент. После перемешивания в турбосмесителе 17 модифицированное смешанное вяжущее поступает в ковшовый смеситель 20. Приготовление модифицированного смешанного вяжущего - вторая технологическая операция производства.
Из ковшового смесителя 20 модифицированная фиброцементная суспензия подается в желоб 21, куда по трубопроводу 22 поступает вода для разжижения суспензии. По желобу 21 разбавленная суспензия течет в ванну листоформовочной машины 23, куда насосом 24 подается вода по трубопроводу 25 из рекуператора чистой воды 7.
На трех сетчатых цилиндрах 26 машины производится фильтрация фиброцементной суспензии, а фильтрованная вода поступает в приямок 27, а из него насосом 28 по трубопроводу 29 - в рекуператор 30. Влажный слой фиброцемента сукном-транспортером 31 подается к форматному барабану 32. Двигаясь вместе с сукном между форматным барабаном 32 и прессовыми валами 33, слой уплотняется, обезвоживается и переходит с сукна на поверхность форматного барабана 32. После того как на поверхность форматного барабана 32 навивается несколько слоев фиброцемента и образуется накат, соответствующий заданной толщине листа, накат разрезается механическим срезчиком 34 по образующей форматного барабана 32 и снимается на транспортер 35. Последний подает накат к механизму резки 36, где обрезаются кромки и происходит раскрой наката на листы нужных размеров. Обрезки сырых листов транспортером 37 подаются в смеситель 38, где перемешиваются с водой, превращаясь в фиброцементную суспензию, возвращаемую в ковшовый смеситель 20.
После механизма резки укладчик 39 снимает листы и перемещает их на участок прессования 40, с последующей подачей в камеру тепловой обработки 41, где листы складываются в небольшие стопы на транспортер камеры тепловой обработки 42, где поддерживается температура около 60°С.
После тепловой обработки стопы листов на поддонах 43 отправляются на участок автоклавной обработки в автоклавах 44, соединенных между собой трубопроводом с запорным вентилем с манометром 45 для сброса давления. После выдержки в автоклавах 44 при необходимом давлении модифицированные цементно-волокнистые листы высушиваются и поступают на участок поверхностной гидрофобизации 46. После процесса поверхностной гидрофобизации листы подвергаются высушиванию в сушильной камере 47, при котором происходит полимеризация гидрофобизирующего состава.
Затем высушенные листы отправляют на склад готовой продукции 48.
Введение в технологическую линию нового участка подготовки модифицированного смешанного вяжущего, включающего блок механической активации кварцевого песка, блоки термической и химической активации минеральной добавки, смеситель модифицированного смешанного вяжущего и два автоклава, соединенные между собой трубопроводом с запорным вентилем, позволит повысить активность исходных сырьевых компонентов, что способствует повышению эксплуатационных свойств и долговечности готовых изделий на основе целлюлозных волокон и модифицированного смешанного вяжущего, а также снизить энергетические затраты при автоклавной обработке за счет возможности рекуперации части водяного пара - возвращения части энергии для повторного использования. Введение участка поверхностной гидрофобизации модифицированных позволяет значительно улучшить эксплуатационные свойства модифицированных цементно-волокнистых плит, что выражается в снижении их водопоглощения и повышении морозостойкости.
Технический результат изобретения заключается в получении модифицированных цементно-волокнистых плит на основе целлюлозных волокон и модифицированного смешанного вяжущего с водоотталкивающей поверхностью, производимых согласно предлагаемой технологической линии, с повышенными эксплуатационными свойствами и долговечностью.
Заявляемая технологическая линия позволяет создавать модифицированные цементно-волокнистые плиты однородной структуры с повышенными эксплуатационными свойствами и долговечностью на основе целлюлозных волокон и модифицированного смешанного вяжущего за счет наличия таких дополнительных технологических операций, как подготовка модифицированного вяжущего, перемешивание модифицированного вяжущего в смесителе, способствующее активации вяжущего и увеличению прочности готовых изделий, автоклавная обработка в двух автоклавах, соединенных между собой трубопроводом с запорным вентилем, позволяющая ускорять реакции путем подачи высокой температуры и давления, снижать энергетические затраты при производстве, а также поверхностная гидрофобизация цементно-волокнистых плит, позволяющая получать модифицированные цементно-волокнистые плиты с водоотталкивающей поверхностью, с последующей их сушкой в сушильной камере.
Источники информации:
1. А.С. 2470774, В28В 15/00, Линия для производства пенобетонных изделий, Кочетов О.С, Стареева М.О., патентообладатели Кочетов О.С, Стареева М.О., заяв. 13.04.2011, опубл. 27.12.12.
2. А.С. 2470772, В28В 5/00, Технологическая линия для производства многослойных стеновых панелей с декоративной лицевой поверхностью, Павучук В.П., Голубович А.Э., патентообладатели Павучук В.П., Голубович А.Э., заяв. 10.07.2012, опубл. 27.12.12, бюл. №36.
3. А.С. 2392115, В28В 5/00, Конвейерная линия для изготовления ячеисто-бетонных изделий и конвейерный способ изготовления ячеисто-бетонных изделий,Щукин A.M., патентообладатель Демкин Н.И., заяв. 04.12.2008, опубл. 20.06.10, бюл. №17.
4. А.С. 2638196, В28В 1/52, Способ с применением технологии Гачека для производства фиброцементных плит, Ван Аколейен Бертранд, патентообладатель Этекс Сервисез НВ, заяв. 05.05.2017, опубл. 12.12.2017, бюл. №35.
5. И.И. Верней, В.М. Колбасов. Технология асбестоцементных изделий: - М: Стройиздат, 1985. - С. 7-10.
Технологическая линия для производства модифицированных цементно-волокнистых плит с водоотталкивающей поверхностью, содержащая участки подачи сырьевых компонентов с бункерами и дозаторами, соединенные транспортерами с участком подготовки волокнистого материала, содержащий бегуны, гидропушитель и дозатор воды, участок смешения компонентов, содержащий турбосмеситель и ковшовый смеситель, соединенный при помощи желоба и трубопроводов с листоформовочной машиной, содержащей ванны, насос, подающий технологическую воду в рекуператор, приямок, сетчатые цилиндры, сукно-транспортер, форматный барабан, прессовые валы и механический срезчик, механизм резки, соединенный при помощи транспортера со смесителем отходов резки сырых листов, который соединен с ковшовым смесителем, пресс, укладчик, транспортер камеры тепловой обработки, поддоны, участок готовой продукции, отличающаяся тем, что дополнительно содержит участок подготовки модифицированного смешанного вяжущего, включающий блок механической активации кварцевого песка, блоки термической и химической активации активной минеральной добавки, смеситель модифицированного смешанного вяжущего, два автоклава, соединенных между собой трубопроводом с запорным вентилем, участок поверхностной гидрофобизации фиброцементных плит с последующей их сушкой в сушильной камере.
