Асбестоцементные листовые материалы

Из асбестоцементных листовых материалов наиболее распространены волнистые листы. В меньшем количестве выпускают плоские листы и другие листовые изделия. Все эти материалы, иначе называемые шифером, применяют главным образом для кровельных покрытий. Их можно использовать также для изготовления стеновых панелей, плит покрытий, санитарно-технических кабин, перегородок, электротехнических досок и т. д.

Плоские асбестоцементные листы или плиты выпускают прессованными и непрессованными. Длина их колеблется в пределах 1200-3600 мм, ширина 1200-1500 мм, а толщина от 6 до 10 мм. Для покрытия пересечений кровли применяют коньки.

Асбестоцементные кровельные покрытия долговечны, морозостойки, несгораемы и имеют ряд других ценных свойств; кроме того, они не требуют окраски и редко нуждаются в ремонте. Недостатки их - хрупкость, коробление и возможность попадания (при сильных ветрах) воды сквозь стыки соседних листов.

Процесс производства асбестоцементных листовых материалов заключается в основном в распушке (расщеплении) волокон асбеста, смешении его с цементом и водой и приготовлении асбестоцементной массы, формовании изделий, их обработке и твердении. Существуют различные способы производства асбестоцементных изделий. Наиболее распространен круглосеточный способ. Ниже приведена схема производства асбестоцементных волнистых листовых материалов по этому способу.

Для производства листовых асбестоцементных материалов применяют в основном 5-й и 6-й сорта асбеста. Распушка волокон асбеста состоит в расщеплении поступающих на завод пучков волокон различной толщины (вплоть до 1 мм) до волокон толщиной 0,01-0,05 мм. Вначале асбест обминают на бегунах в присутствии воды, которая проникает в микрощели между волокнами, расклинивает их, нарушая тем самым связь между волокнами и облегчая распушку.

Работа бегунов основана на механическом воздействии тяжелых катков, катающихся по расположенному в чаше бегунов слою асбеста. При обработке на бегунах пучки волокна асбеста испытывают сжатие, изгиб и сдвиг, в результате чего между отдельными волокнами образуются трещины. Это ослабляет связь между ними и подготавливает их к окончательному расщеплению. Дно чаши и бегуны изготовляют из гранита или чугуна, причем обработка асбеста на гранитных бегунах повреждает (укорачивает волокна асбеста).

Распушивают асбест и приготовляют асбестоцементную массу соответственно в гидропушителе и турбосмесителе, имеющих сходную конструкцию.

Обмятая бегунами порция асбеста поступает в гидропушитель, заполненный предварительно водой из нижней конусной части сборника осветленной воды. Пропеллер гидропушителя смешивает асбест с водой в асбестоводную суспензию и одновременно осуществляет его тонкую распушку. Для повышения интенсивности распушки волокон суспензия непрерывно перекачивается центробежным насосом, который забирает ее из нижней конусной части гидропушителя и возвращает в верхнюю цилиндрическую часть по трубопроводу. Трубопровод заканчивается специальным соплом, создающим высокоскоростную струю, направленную на металлическую отражательную плиту. После распушки асбеста в гидропушителе, продолжающейся 5-10 мин, суспензия перекачивается в турбосмеситель.

Турбосмеситель работает периодически, поэтому приготовленную в нем массу спускают в ковшовую мешалку, из которой и осуществляется непрерывное питание листоформовочной машины. Концентрация массы в ковшовой мешалке колеблется в пределах 17-23%. Масса эта дополнительно разжижается в желобе, по которому она подается от мешалки к листоформовочной машине.

Производство асбестоцементных изделий основано на принципе формования листов из тонких слоев материала, отфильтровываемого из разжиженной асбестоцементной массы через сетку сетчатого цилиндра листоформовочной машины. Асбестоцементная масса поступает в ванну, в которой вращается сетчатый цилиндр, который представляет собой барабан с решетчатой поверхностью, обтянутой металлической сеткой. Этот цилиндр погружен в асбестоцементную массу более чем на 3/4 своего объема. Внутренняя полость сетчатого цилиндра изолирована от находящейся в ванне массы, и вода вовнутренней полости поддерживается на более низком уровне, чем асбестоцементная масса в ванне. Вследствие разности этих уровней масса стремится проникнуть во внутреннюю полость сетчатого цилиндра, а волокна асбеста с удержанными на их поверхности зернами цемента задерживаются сеткой и осаждаются на ней. Чтобы асбестоцементная масса не расслаивалась, ванну снабжают двумя мешалками.

При вращении сетчатого цилиндра отложившаяся на нем пленка асбестоцементной массы встречает бесконечное сукно, которое прижимается к цилиндру валом. При этом асбестоцементная пленка переходит на сукно, так как она имеет больше точек соприкосновения с сукном, чем с цилиндром. На первую пленку накладывается вторая пленка, образованная вторым цилиндром, и т. д. Затем сукно со слоями асбестоцементной массы движется по направлению к вакуумной коробке, где масса частично обезвоживается и затем подается сукном к форматному барабану, представляющему собой чугунный полый цилиндр с гладкой отполированной поверхностью. Пленка, прижимаясь к форматному барабану, переходит с сукна на него, навиваясь при этом последовательными концентрическими слоями. В процессе навивания на форматный барабан пленки уплотняются, обезвоживаются и спрессовываются в лист заданной толщины как за счет массы форматного барабана, опирающегося на опорный вал (пресс-вал), так и с помощью дополнительного пресс-вала. По достижении нужной толщины навитую на барабан массу разрезают по образующей барабана и снимают в виде сырого асбестоцементного наката. На барабан же начинают навиваться новые слои асбестоцементной массы.

Первичная асбестоцементная пленка в момент образования при фильтрации суспензии через сетчатый цилиндр содержит до 70% воды и является поэтому рыхлой и непрочной. При дальнейшей обработке на листоформовочной машине эти пленки превращаются в полуфабрикат-накат, обладающий необходимой плотностью и прочностью, с влажностью, как правило, не более 25%. Обезвоживается и уплотняется асбестоцементная масса отжимными валами, вакуумной коробкой, форматным барабаном и дополнительным пресс-валом.

Отдав асбестоцементную массу форматному барабану, сукно очищается от прилипших волокон асбеста и зерен цемента при помощи промывных трубок и сукнобойки. Затем отжимными валиками из сукна отжимается вода и сукно снова направляется к сетчатым цилиндрам. Сетка сетчатого цилиндра очищается от частиц массы промывной трубкой. Сукно приводится в движение ведущим опорным валом и в свою очередь через прижимной вал приводит во вращение сетчатый цилиндр.

Листоформовочные машины имеют от двух до четырех цилиндров. Чаще всего применяют трехцилиндровые машины с усиленной прессовой частью. Толщина слоя, снимаемого с трех сетчатых цилиндров, составляет в среднем 0,8-1,2 мм в уплотненном состоянии. Рабочая ширина наката 1400 мм. Скорость движения сукна и равная ей скорость форматного барабана, определяющие производительность листоформовочной машины, достигают 50-55 м/мин. Производительность листоформовочной машины, исчисляемая в условных плитках размером 40X40 см, составляет до 5000-5500 плиток в 1 ч.

Отфильтрованная сетчатыми цилиндрами вода содержит некоторое количество волокон асбеста и зерен цемента, проходящих через сетку сетчатого цилиндра. Промывные воды смывают застрявшие в сукне частицы асбеста и цемента. Для улавливания этих материалов и вторичного использования отработанной воды ее направляют из листоформовочной машины в отстойники (рекуператоры), которые отделяют загрязненную воду, содержащую большое количество частиц асбеста и цемента, идущую для приготовления асбестоцементной массы, от осветленной, которую можно использовать для промывки сеток и сукна.

Навитый на форматный барабан слой асбестоцемента разрезают гребенчатым срезчиком. Срезанный асбестоцементный накат падает на ленточный транспортер, передающий его ротационным ножницам. На ножницах накат разрезается дисковыми и поперечными ножами. Полученные листы вместе с обрезками поступают на отводящий транспортер ножниц. Обрезки вместе с отбракованными (до и после волнировки) листами обрабатывают в специальных мешалках и возвращают в ковшовую мешалку, из которой масса поступает в листоформовочную машину.

При производстве профилированной продукции (волнистые листы и т. п.) полученные после раскроя асбесто-цементного наката форматы транспортером подаются к беспрокладочному волнировочно-стопирующему аппарату и укладываются на специальные металлические поддоны с ограждающими стенками. Облицовочные листы больших размеров и электротехнические доски прессуют на мощных прессах (5-7,5 тыс. т.). На некоторых заводах созданы также автоматические поточно-механизированные линии по производству прессованных плоских листов.

Твердение листовых асбестоцементных изделий осуществляется в две стадии. Первая стадия - предварительное твердение - заключается в кратковременной комбинированной гидротермальной обработке, состоящей из пропаривания в конвейерной камере при температуре 50-60º С в течение 4 ч и водонасыщения пропаренного полуфабриката подогретой водой в течение 15-30 мин. Вторая стадия - окончательное твердение заключается в выдерживании полуфабриката на теплом складе (температура не менее 15-18ºC) в течение 7-10 сут. Окончательное твердение может осуществляться и путем выдерживания полуфабриката в подогретой воде (60-70ºC) в течение 16-20 ч.

На предприятиях Литовской CCP асбестоцементные изделия изготовляют на песчаном портландцементе с последующей автоклавной обработкой сформованных изделий, которая заменяет процесс окончательного твердения полуфабриката в водном бассейне и теплом складе.

При автоклавной обработке твердеющих асбестоцементных изделий их предварительно пропаривают на металлических формах при 50-60ºC в течение 5-6 ч. Примерный режим автоклавной обработки, которому подвергаются затем листы (без металлических форм):

подъем давления - не менее 2 ч, выдержка при 0,9 МПа, т. е. при 174,5º С, 7 - 8 ч и спуск давления - не менее 2 ч. Сокращение сроков твердения асбестоцементных изделий на заводах позволяет значительно уменьшить площадь складских помещений для твердения изделий. Применение же песчаного портландцемента дает возможность сэкономить значительное количество портландцементного клинкера.

Исходные материалы Сырьевые материалы силикатной промышленности Асбестоцементные трубы