Вспученный перлит

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

2

6.06 0101 - 10008

 

Разраб.

Карасева А.В.

 

Провер.

Маляр Д.О.

 

 

 

 

 

 

Содержание

Лит.

Листов

26

ПГАСиА – ТБК-10

                                             Содержание

Введение…………………………………………………………………………3

1.Общая часть…………………………………………………………………...5

1.1.Характеристика продукции………………………………………………..5

1.2.Характеристика используемого  сырья…………………………………....8

2.Технологическая часть………………………………………………………10

2.1.Принятая технологическая  схема………………………………………...10

2.2.Описание технологии……………………………………………………...11

2.3.Расчет технологического  процесса……………………………………….13

3.Потребность………………………………………………………………….18

4.Штатная ведомость цеха…………………………………………………….20

5.Охрана труда и окружающей  среды……………………………………….23

6.Технико-экономическая  часть……………………………………………..25

7.Использованная литература……………………………………………….26

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

3

6.06 0101 - 10008

 

Разраб.

Карасева А.В.

 

Провер.

Маляр Д.О.

 

 

 

 

 

 

Введение

Лит.

Листов

26

ПГАСиА – ТБК-10

                                               Введение

        Вспученный перлит (ГОСТ 10832-91) — пористый материал в виде песка или щебня, получаемый термической обработкой дробленых вулканических стекол — перлитов и обсидианов. Перлит — магматическая горная порода, являющаяся продуктом вулканического извержения. Месторождения перлитов расположены на Северном Кавказе, в Бурятии, на Камчатке, в Магаданской области. За рубежом наиболее значительные запасы перлитов находятся в Армении, Грузии, Турции, Греции

Основная особенность  вулканических стекол, лежащая в  основе их поризации, — содержание в них так называемой растворенной воды. При резком нагревании вулканическое стекло размягчается и вспучивается за счет превращения содержащейся в нем воды в пар. Вспученный перлит получают путем обжига дробленого природного перлита в специальных печах. Температура вспучивания перлита зависит от его природных свойств и находится в пределах от 850 до 1250 °С. Лучшее сырье для получения вспученного перлита — породы, вспучивающиеся при температуре до 1050 "С в одну стадию. Вспученный перлит в зависимости от размера зерен разделяют на песок (зерна размером менее 5 мм) и щебень (зерна размером от 5 до 20 мм).

      Вспученный перлитовый песок в зависимости от размера зерен подразделяется на фракции: рядовой — с зернами любых фракций размером менее 5 мм; крупный — с зернами размером 1,25—5 мм; средний — от 0,16 до 2,5 мм; мелкий — с зернами размером 0,16—1,25 мм; пудра — с зернами размером менее 0,16 мм.

     По насыпной плотности вспученный перлитовый песок делится на марки 75,100,150, 200, 250, 300, 400, 500.

 

 

 

     Для тепловой изоляции применяют песок марок 75 и 100; для изготовления теплоизоляционных акустических материалов и штукатурных растворов — марок 75, 100 и 150, для легких бетонов - марок 150 и 200.

      Вспученный перлитовый щебень в зависимости от размера зерен подразделяется на фракции: от 5 до 10 мм и от 10 до 20 мм . По насыпной плотности перлитовый щебень делится на марки 200, 250, 300,400, 500. Промышленность выпускает щебень марок 300,400, 500. Прочность при сдавливании в цилиндре вспученного перлитового щебня колеблется от 0,15 до 0,90 МПа в зависимости от марки.  Вспученный перлитовый песок применяют в качестве заполнителя в теплоизоляционных, конструкционно-теплоизоляционных, конструкционных и жаростойких легких бетонах и огнестойких штукатурных растворах. Применяют вспученный перлит для изготовления теплоизоляционных и акустических материалов, а также для теплоизоляционных засыпок при температуре изолируемых поверхностей от —200 до +875 °С. Для изоляции объектов с отрицательными температурами обычно применяют перлит марок 75 и 100, для объектов с положительной температурой — более высокие марки. Перлитовые песок и щебень гигроскопичны, их влажность должна быть не более 2 % по массе, поэтому их поставляют в полиэтиленовых или многослойных бумажных мешках. Вспученный перлитовый песок используют для изготовления теплоизоляционных изделий: перлитоцементных, перлитокерамических, перлитофосфогелевых, перлитобитумных и др., а вспученный щебень - для изготовления жаростойких бетонов. Изделия из вспученного перлитового песка получают с использованием различных связующих веществ Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

4

6.06.0101-10008

(портландцемент, жидкое  стекло, глина, битум, щелочи и  др.). Вид связующего влияет на  технологию изготовления изделий  и их свойства.

     В зависимости от принятой технологии производства из вспученного перлита изготовляют изделия двух видов: безобжиговые — с температурой применения до 600 "С и обжиговые — с температурой применения до 900 "С.

                                        1.Общая часть

1.1.Характеристика  продукции. Перлитом называют горную породу, образованную в результате гидратации вулканического стекла, обсидиана. Свое название (от французского слова «perlite», в переводе – «жемчуг») порода получила из-за внешнего сходства с жемчужинами – ядра перлита имеют округлую форму и характерный блеск.Перлит может иметь различную окраску: белую, зеленую, черную, коричневую и красно-коричневую.             В зависимости от наличия разного рода примесей порода подразделяется на:

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

5

6.06 0101 - 10008

 

Разраб.

Карасева А.В.

 

Провер.

Маляр Д.О.

 

 

 

 

 

 

Общая часть

Лит.

Листов

26

ПГАСиА – ТБК-10

сферолитовую (примеси полевого шпата),

• обсидиановую (примеси обсидиана),
• смолянокаменную (однородная) и др.

Согласно текстурным признакам  различают полосчатый, пемзовидный, массивный и брекчиевидный перлит.

Химический состав породы представлен элементами в следующих  процентных соотношениях:

• двуокись кремния (SiO₂) – 64-75%,
• окись алюминия (AI₂O₃) – 10-16%,
• окись калия (К₂О) – в пределах пяти процентов,
• окись натрия (Na₂O) – в пределах четырех процентов,
• окись железа (Fe₂O₃) – в пределах трех процентов,
• окись кальция (CaO) – в пределах двух процентов,
• вода (H₂O) –от двух до шести процентов,
• окись магния (MgO) –в пределах одного процента.

Вспученный перлит получают в результате измельчения и термической  обработки породы. Внешне он напоминает небольшие твердые, но Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

6

 

6.06.0101-10008

крошащиеся в песок  шершавые камушки белого или серо-белого цвета.

Полученный материал обладает рядом свойств, определяющих разнообразие областей применения перлита:

• высокая температура плавления (900 С), определяющая его огнестойкость,
• химическая инертность (нейтрален к воздействию щелочей и слабых кислот),
• долговечность (фактически перлит является вечным материалом),
• устойчивость к воздействию влаги,
• устойчивость к воздействию биологических факторов (не подвержен гниению; в нем не заводятся насекомые и грызуны),
• легкость и сыпучесть,
• высокие звуко- и теплоизоляционные характеристики,
• уникальные абсорбирующие свойства,
• экологичность (не оказывает отрицательного воздействия на здоровье человека, безопасен для окружающей среды).

Преимущества перлита  перед вермикулитом заключаются в том, что он легче отдает воду растениям, требует меньше времени для просыхания между поливами, распространяет влагу капиллярно. Часто используется вместе с вермикулитом.

Особенности перлита:    Перлит — это самый популярный материал. В сельском хозяйстве он применяется для мульчирования почвы. Перлит в цветоводстве — это очень стерильная среда, наполнитель смесей. Именно в перлите выращивается и укореняется большинство растений со слабой корневой системой. Назначение перлита такое же как и у песка, однако по сравнению с песком перлит более лёгок, порист и однороден как по Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

7

 

6.06.0101-10008

физическим так и по химическим характеристикам. Измельчённый до фракций необходимого размера, перлит добавляется в горшечные смеси, улучшая их пористость и дренажные  свойства. Перлит беден питательными химическими элементами, полностью  лишён органики. Но для гидропоники  это не недостаток, а достоинство.

Перлит имеет следующий  недостаток: он заряжен электрически положительно, в этом отношении он полностью противоположен вермикулиту  и не способен удерживать положительные  ионы удобрений, не участвует в процессе ионного обмена. Эту миссию в горшечных  синтетических смесях выполняют  вермикулит и сфагнумовый торф. Основной материал, из которого состоит перлит — это двуокись кремния, кстати и песок так же.

Состав перлита (в %):

Двуокись кремния	71.1
Окись алюминия	14.1
Окись магния	0.1
Окись кальция	0.4
Окись железа	0.8
Окись калия	3.7
Двуокись титана	4.0
Двуокись марганца	0.1

 

 

 

 

1.2. Характеристика  используемого материалаИзм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

8

 

6.06.0101-10008

 

       В качестве сырья для производства вспученного перлита применяются различные вулканические  водосодержащие горные породы: перлиты, обсидианы, витрофиры, липариты, туфоперлиты, а в отдельных случаях, плотные пемзы и др.

       Перлиты (гидроксид обсидиана), наряду с собственно обсидианами и некоторыми другими породами относятся к так называемым вулканическим стеклам – породам вулканического происхождения, в основном состоящим из окислов кремния, с небольшими включениями окислов алюминия и других элементов. Основная особенность данных пород, обусловившая их широкое применение в настоящее время – высокое содержание «растворенной» или связанной воды (до 2%). Нагревание таких пород до температур более 800 градусов приводит к возгонке этой воды, вызывая «вспучивание» материала, в результате чего образуются фракции обладающие низкой теплопроводностью и отличными сорбирующими свойствами. 
       Месторождения перлитов наиболее часты в районах давней или текущей вулканической активности. Наиболее богатые месторождения разведаны в США, Турции, Японии, Иране, Мексике, Армении, Греции, Грузии, Италии, ЮАР, Венгрии, России. Эти же страны являются крупнейшими производителями материалов и изделий на основе перлитов. Российские месторождения перлитов находятся в Магаданской области, на Северном Кавказе, в Бурятии и на Камчатке. 
        К настоящему времени по данным международных экспертных организаций мировые разведанные запасы перлитовых пород составляют порядка 8 млрд. тонн, при ежегодном потреблении около 2 млн. тонн.

Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 9 6.06.0101-10008          В Украине крупные месторождения перлитовых пород, имеющие промышленное значение разведаны и эксплуатируются в Береговском районе Закарпатской области. Общий объем запасов в этих месторождениях оценивается в пределах 100 млн. тонн. Разработка месторождения активно ведется ЗАО «Береговской карьер». Таким образом, практически все внутренние потребности украинского рынка, несмотря на растущую популярность материалов из перлита, могут быть покрыты за счет собственных ресурсов.       Технологии переработки перлитового сырья, применяемые украинскими предприятиями, позволяют получить широкую номенклатуру вспученных перлитовых щебней и песков, а также другим материалов из перлита, широко использующихся в различных отраслях экономики.                                                   2.Технологическая часть 2.1.Принятая технологическая  схема                               Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 10 6.06 0101 - 10008   Разраб. Карасева А.В.   Провер. Маляр Д.О.             Содержание Лит. Листов 26 ПГАСиА- ТБК-10     2.2.Описание технологии производства.   Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 11   6.06.0101-10008       Технология производства вспученного перлита включает дробление исходной породы (до 1... 2 мм при производстве песка и до 5... 10 мм при производстве щебня) и сортировку. Перед обжигом сырье в ряде случаев рекомендуется подвергать предварительной термической обработке в сушильном барабане или малой вращающейся печи при температуре 250... 450°С в течение нескольких минут. При этом удаляется свободная и слабосвязанная вода, в дальнейшем зерна породы могут при обжиге выдержать более высокую температуру, не растрескиваясь. Остаточной, трудноудаляемой воды в зернах вполне достаточно для бурного вспучивания при температуре до 1250°С.        Для получения вспученного перлита используют вертикальные (шахтные) и вращающиеся печи, а также печи кипящего слоя. Выбор конструкции печи определяется размером обжигаемых зерен, требуемыми свойствами заполнителя и запланированной производительностью.     При производстве вспученного перлитового песка применяют шахтные печи. Печь представляет собой вертикальный футерованный изнутри цилиндр с конической нижней частью. Поток горячих газов от сжигания топлива направляется снизу вверх. Поскольку площадь сечения конической части печи с подъемом увеличивается, скорость газового потока соответственно уменьшается. Через загрузочные отверстия в верхнюю цилиндрическую часть печи подается дробленая перлитовая порода и свободно падает вниз, пока в конической части не подхватывается восходящим потоком горячих газов. Зерна породы, витая в горячей газовой струе, вспучиваются. При этом парусность их резко увеличивается, и оии увлекаются газовым потоком вверх, выносятся из печи и затем Осаждаются в циклонах.       Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 12   6.06.0101-10008       Технология производства вспученного перлитового щебня и песка предусматривает термическую обработку сырья во вращающихся печах. Легкие мелкие фракции песка вспучиваются в основном во взвешенном состоянии и уносятся из печи потоком отходящих газов (с последующим осаждением в циклонах). Более крупные фракции, не увлекаемые газовым потоком, вспучиваются на футеровке печи и выгружаются. Для ускорения нагрева материала используют принцип прямотока, т. е. факел горящего топлива и поток газов направляют не навстречу потоку обжигаемого материала (как при получении керамзита), а в том же направлении — по наклону печи. Для получения вспученного  перлита с зернами размером до 10 мм, в основном крупного песка, обжиг  целесообразно производить в  двухзонных печах кипящего слоя. Применяют вспученный перлит в качестве теплоизоляционного материала  и заполнителя для особо легких теплоизоляционных и конструкционно-теплоизоляционных, а также жаростойких бетонов.      Представляет интерес также баротермальный способ получения вспученного перлита, предложенный Г. И. Еворенко. При этом перлит сначала нагревается до температуры размягчения под давлением в паровой среде, а затем при сбросе давления вспучивается. Этим способом можно получить очень легкий материал со сравнительно высокой прочностью и малым водопоглащением.