Производство изделий из ячеистого стекла

Саратовский государственный  технический университет

Строительно-архитектурно-дорожный институт 
 

Кафедра  П С К 
 
 
 

Производство  теплоизоляционных  изделий 

из  ячеистого стекла порошковым способом 

Пояснительная записка к курсовому проекту  по дисциплине

«Технология изоляционных строительных материалов и изделий» 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Саратов – 2011   г.

Реферат 

    Данный  курсовой проект состоит из пояснительной  записки, состоящей из 45 листов печатного текста, включающей 8 таблиц, основанной на 3 литературных источниках, и 4 интернет – ресурсах.  Графическая часть состоит из 1 листа формата А1 (План и разрезы формовочного цеха). 

    Ключевые  слова: ячеистое стекло (пеностекло), стеклянный бой, газообразователь – каменноугольный кокс, пеностекольные блоки. 

    Целью данного курсового проекта было запроектировать технологическую  линию  по производству пеностекольных блоков производительностью 1 млн. м³ в год. В работе произведен аналитический обзор информации по производству изделия и технологические расчеты.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Содержание 

Реферат

Введение…………………………………………………………………………...4

1. Анализ существующих технологий производства изделий
1. Номенклатура, характеристика изделия…………………………...5
2. Состав сырьевой смеси…………………………………………….10
3. Выбор и обоснование технологического способа

производства………………………………………………………..12

4. Новое в производстве изделия…………………………………….15
2. Технологическая часть
1. Режим работы предприятия……………………………………….17
2. Расчет производительности предприятия………………………..19
3. Подбор состава сырьевой смеси…………………………………..22
4. Расчет потребности предприятия в сырьевых материалах……...23
5. Выбор технологического оборудования…………………………25
6. Расчет складов сырьевых материалов……………………………28
7. Разработка технологии производства ……………………………29
3. Контроль производства и качества выпускаемой продукции…………32
4. Охрана труда на предприятии……………………………………………34
5. Теплотехнический расчет ограждающей конструкции………………...37

Заключение……………………………………………………………………….40

Список  литературы………………………………………………………………41

Приложение 1. Примеры применения пеностекольных блоков для

                         теплоизоляции в строительстве……………………………….42 
 
 
 
 

Введение 

          Пеностеклом называют пористый  материал, получаемый из смеси тонкоизмельченного стекла и газообразователя. Благодаря наличию пор, заполненных воздухом и другими газами, пеностекло обладает хорошими теплоизоляционными свойствами.

           По изоляционным свойствам пеностекло  не уступает таким изоляционным  материалам как газобетон, пеногипс и другие. По водопоглощению и механической прочности пеностекло намного их превосходит.

           Пеностекло, имея неорганический  состав, устойчиво к действию  гнили, микроорганизмов, грызунов, характеризуется постоянством объемной  массы в период эксплуатации  и противостоит действию большинства  химических реагентов. Этим оно  выгодно отличается от большинства  природных и искусственных изоляционных  материалов.

           В строительстве обычное пеностекло  находит применение в качестве  эффективной теплоизоляции, цветное  пеностекло может применяться  как акустический и облицовочный  материал. Отходы производства пеностекла в виде крошки или соответствующим образом подготовленного гранулята могут быть использованы в качестве засыпочной изоляции, как наполнитель в производстве изоляционных изделий, легких декоративных бетонов.

          Применение в строительстве пеностекла  позволяет уменьшить толщину  ограждающих конструкций, снизить  расход основных строительных  материалов и массу конструкций,  индустриализировать работы, удешевить  стоимость строительства, снизить  эксплуатационные расходы, в частности,  затраты на отопление зданий. 
 
 
 

1. Анализ  существующих технологий производства изделий
1. Номенклатура, характеристика изделия

 

     Ячеистое  стекло (пеностекло) - высокопористый ячеистый материал, получаемый спеканием тонкоизмельченного стеклянного порошка и газообразователя. Строение пеностекла напоминает твердую мыльную пену. Ячейки имеют сферическую или гексагональную форму, их размер может быть от 0,1 до 5 мм. При среднем диаметре ячейки 2 мкм толщина стенок ячеек варьируется в интервале от 20 до 100 мкм. В зависимости от технологии производства пеностекло обладает открытой или закрытой пористостью. Пористость различных видов пеностекла колеблется от 80 до 95%. Цвет материала - от светлокремового до черного (обычно зеленоватосерый), но в зависимости от состава стекла и примесей может приобретать практически любые цвета. Как всякое стекло, нерастворимо в воде, устойчиво к действию большинства кислот и органических растворителей, выдерживает высокие температуры. Основные уникальные свойства пеностекла в сравнении с традиционными теплоизоляционными материалами заключаются в низкой теплопроводности при высокой прочности и удобстве обработки и монтажа, при экологической безопасности и долговечности.

     Пеностекло - это стеклянная пена, т.е. ячеистый неорганический материал. Оно экологически безопасно как обычное стекло. Экологическая чистота пеностекла позволяет его широко использовать в пищевой и фармацевтической промышленности. Кроме того, само производство пеностекла имеет экологическую  направленность, т.к. позволяет использовать любой стеклобой и отходы стекольного  производства, а применение пеностекла позволит отказаться от экологически опасных теплоизоляционных материалов, например, асбестосодержащих, или экологически вредного и пожароопасного пенопласта и др.  

     Пеностекло - это экологически чистая стеклянная пена, не содержащая органических соединений. Именно поэтому, этот материал недоступен для грызунов и не может являться укрытием для насекомых. Таким образом, пеностекло может быть достаточно эффективным  при строительстве складов, хранилищ пищевых продуктов, дач, коттеджей, изоляции холодильных камер и  т.п.

     Преимущества  пеностекла перед другими теплоизоляционными материалами:

1. Прочность

Пеностекло  уникально тем, что является абсолютно  несжимаемым материалом. Более того, менее прочный, чем пеностекло, теплоизоляционный  материал требует анкерного и  штыревого крепления к несущей  конструкции сооружения тем самым, увеличивая количество инородных высокотеплопроводных включений, создающих дополнительные "мостики холода". Пеностекло может  нести часть нагрузки за счет собственных  физических свойств, позволяя в некоторых  случаях не применять дополнительных металлических креплений, уменьшающих  сопротивление теплопередаче теплоизоляционного слоя.

2. Стабильность размеров блоков

Пеностекло  состоит исключительно из стеклянных ячеек и поэтому не дает усадки и не изменяет с течением времени  геометрические размеры строительных конструкций под действием веса эксплуатационных нагрузок. Это позволяет сохранить эксплуатационные свойства теплоизоляционного слоя.

3. Устойчивость к химическому и биологическому воздействию

Стекло, из которого состоит пеностекло, не разрушается химическими реагентами (за исключением плавиковой кислоты), не является питательной средой для  грибка, плесени и микроорганизмов, не повреждается корнями растений.

        Стойкость к химическому и биологическому воздействию особенно важна при использовании пеностекла в замкнутом, невентилируемом пространстве кровли, стен, цоколя и фундамента. Отсутствие органики позволяет гарантированно избежать ситуаций, связанных с разрушением и деструкцией теплоизоляционного материала под влиянием биологически активной среды.

4. Негорючесть и огнестойкость

Пеностекло  является негорючим материалом, не содержащим окисляющихся компонентов. Технология производства пеностекла такова, что готовое изделие получается в результате изготовления в печах  при температуре, близкой к 1000°С, поэтому при нагревании пеностекла до высоких температур оно лишь плавится как обычное стекло, без выделения токсичных газов или паров. Этот фактор важен для противопожарных свойств конструкции.

5. Влагонепроницаемость, водостойкость и негигроскопичность

Так как  пеностекло состоит из замкнутых (не герметично) ячеек, оно практически  не впитывает влагу и не пропускает влагу, и, следовательно, создает дополнительный гидробарьер. При повреждении гидроизоляции  не допускает распространения воды, как в вертикальном, так и в  горизонтальном направлении.

6. Экологическая чистота и санитарная безопасность

Экологическая и санитарная безопасность пеностекла позволяет осуществлять утепление  ограждающих конструкций не только для помещений, в которых необходима повышенная чистота воздуха (здания образовательного и медицинского назначения, спортивные сооружения, музеи, высокотехнологичные  производства и т.п.), но и для зданий со специальными санитарно-гигиеническими требованиями (пищевая и фармакологическая  промышленность, бани и сауны, бассейны, кафе, рестораны, столовые и т.п.). Кроме  того, из-за наличия микроотверстий в стенках пузырей, изготовленные  из него строительные конструкции имеют  не только хорошую теплоизоляцию, но также и способность "дышать". Это особенно важно для создания комфортабельного микроклимата в жилых помещениях.

           Наряду с преимуществами ячеистое  стекло имеет и недостатки:

• дорогостоящее производство;
• больший вес по сравнению с другими видами теплоизоляционных материалов (ввиду высокой плотности пеностекла);
• для изготовления скорлуп или блоков требуется дополнительное оборудование, что ведет к увеличению стоимости блочного пеностекла.

     Пеностекло  выпускают в виде:

- плит (блоков) размерами (мм): длина 125 - 1200; ширина 125 - 600; толщина 20, 40, 60, 80, 100, 120 (рис.1);

- цилиндров для термоизоляции труб. Толщина стенки цилиндра (скорлупы) 50 мм. Внутренний диаметр 57 – 219 мм (рис.2);

- самостоятельного  засыпного материала (гранулированное  пеностекло) (рис.3).

 

                   Рисунок 1.                                Рисунок 2.                                Рисунок 3.              

        Пеностекольные блоки                Цилиндры для труб                  Гранулированное  

                                                                                                                          пеностекло                                                               

        В зависимости от назначения  пеностекло подразделяется на:

• изоляционно-строительное, применяемое для изоляции стен и кровли жилых, общественных и промышленных зданий;
• изоляционно-монтажное - для утепления установок с отрицательными температурами, промышленного оборудования и трубопроводов;
• влагозащитное с водопоглощением не более 2% по объему;
• легкое для изоляции строительных конструкций и оборудования;
• гранулированное для засыпной теплоизоляции;
• как наполнитель пенопластов.

     Таблица 1.

Основные  характеристики теплоизоляционного пеностекла

ТУ5914-001-73893595-2005