Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

• Введение
• 1. Особенности и преимущества керамических труб
• 2. Особенности приготовления сырья для производства керамических труб
• 3. Особенности производства керамических труб
• Заключение
• Список литературы

Введение

Обычно понятием "керамика" (керамические изделия) обозначают неорганические материалы (возможно содержащие некоторое количество органических веществ), которые состоят из неметаллических соединений и приобретают постоянный состав и форму в процессе обжига. Помимо материалов на основе глины современная керамика включает целый ряд изделий, в которых глина содержится в небольших количествах или вовсе отсутствует.

Керамика бывает глазурованная и неглазурованная, пористая и плотная. При обжиге керамики происходит изменение слагающих ее минералов во времени и по температуре, в результате которого, как правило, образуется смесь новых кристаллических и аморфных фаз. Главными свойствами керамики являются высокая прочность, износостойкость, значительная продолжительность службы, химическая стойкость и нетоксичность, устойчивость к воздействию высоких температур и пламени, в ряде случаев - высокое электросопротивление и определенная величина пористости.

Главным преимуществом, которым обладают трубы керамические канализационные, является то, что трубопроводы из них не боятся резких смен температуры, под воздействием различных химических веществ они не меняют своих свойств, имеют высокую стойкость к коррозионным процессам и истиранию. Трубы керамические, предназначенные для систем микротоннелирования, позволяют прокладывать систему канализации в населенных пунктах, не разрушая при этом тротуаров и дорог. Дренажные системы из керамических изделий с отверстиями имеют хорошую гибкость, которая обеспечивается применением соединительных муфт. С их помощью также можно проводить соединение дренажных керамических труб с таковыми из другого материала.

1. Особенности и преимущества керамических труб

Керамика - это материал, получаемый с помощью обжига глины или какого-нибудь другого неорганического материала. Чтобы повысить прочность керамики, современные производители добавляют в нее различные компоненты минерального происхождения.

Трубы из керамики используются во многих строительных областях, но наиболее широкое применение они получили при установке дымоходов и при прокладке канализационных коллекторов. Широта распространения обуславливается высокой безопасностью, долговечностью и практичностью использования.

Дымовые керамические трубы среди других труб (из кирпича, из нержавеющей стали) выделяются за счет высокого, не имеющего конкуренции длительного срока эксплуатации и своей безопасности. Они абсолютно водонепроницаемы, отличаются высочайшей механической прочностью, низким уровнем шероховатости, легкостью установки. Неизменная структура материала труб, отличная устойчивость против истирания и смены температур, наивысший уровень химической устойчивости указывают на неоспоримые преимущества керамических труб.

Что представляют собой керамические дымоходные системы? Это трехслойная дымовая труба, внутренняя оболочка которой изготовлена из керамики. Средний слой представляет теплоизолятор, а внешнюю оболочку - каменные блоки. Дымовая труба защищается сверху специальным элементом от ветра и осадков, элементом подключения к оборудованию котла, элементом для осмотра и чистки, а также специальным элементом для накапливания и отвода скопившейся жидкости и другие.

Основные материалы для производства керамических труб - это обожженная сырая глина (около 50%), глина (48%), вода и различные связующие элементы (2%). Обожженная глина являет собой отходы от изготовления разнообразных керамических изделий. Затем после смешивания трубу обжигают при температуре достигающей 1200 градусов, превращая ее в керамическую. Этот продукт является экологически чистым и абсолютно безопасным для здоровья человека.

Керамика не подвергается воздействиям высоких температур, поэтому ее можно использовать для отведения газов от теплогенератора, работающего на твердом или жидком топливе. Главным преимуществом дымоходной керамической трубы является ее способность противостоять возгоранию сажи и распространению огня снаружи во время пожара, причем после этого труба остается работоспособной[1].

Дымовая керамическая труба обладает высокой газоплотностью, проникновение дымовых газов внутрь помещения через ее стенки невозможно. Трубы соединяются по типу раструба в соединении с коррозионностойким и жаропрочным клеем-герметиком.

Основным элементом системы, который обеспечивает статическую устойчивость, является каменный блок, выполненный из легкого бетона и имеющий правильную геометрическую форму. В блоке имеется четыре отверстия, в которые помещаются арматурные стержни, которые обеспечивают устойчивость. При большой высоте керамической дымовой трубы используются блоки с вентиляционным каналом для дополнительного армирования.

Дымовые керамические трубы абсолютно нечувствительны к влаге, потому что поглощение воды керамикой ничтожно мало, и не оказывает разрушающих воздействий на внутреннюю стенку. Воздействие, которое образуется после сгорания углеводородов и серной кислоты не оказывает плохого влияния на дымовую трубу. Отводимый раствор серной кислоты легко нейтрализовать благодаря фильтру. Расчеты диаметра дымовой трубы и соединительных элементов проводятся по специальным таблицам и диаграммам и учитывают множество факторов: тип, марку, мощность, количество подключаемых отопительных приборов, высоту над уровнем моря, расположение зданий рядом и многое другое.

Аэродинамическое сопротивление в дымовой керамической трубе очень низкое, потому что стенки трубы ровные. Это обеспечивает отличную тягу и не создает условий для появления и оседания там сажи.

Дымовые трубы из керамики представлены в виде модульных конструкций, достигающих в высоту 33 см с небольшим весом, что обеспечивает простой монтаж.

Дымовые керамические трубы укомплектованы газоплотными дверцами для чистки и осмотра трубы, которые устанавливаются в нижней и верхней части дымохода. Поэтому не придется подниматься на крышу для осмотра и чистки дымохода.

Также, одним из главных преимуществ керамических труб является экологическая чистота, так как для производства материала основные компоненты - это вода, глина и огонь. В зависимости от вида труб, в состав дополнительно могут добавляться кварцевый песок и прочие добавки, которые улучшают качество материала. В производстве труб не используются никакие токсичные или вредные для здоровья человека вещества[3].

2. Особенности приготовления сырья для производства керамических труб

Существует два метода приготовления формовочной массы - пластический и полусухой. Как раз последний метод отличается наибольшей эффективностью, так как масса получается однородной. Достигается это благодаря тщательному перемешиванию и дозированию составляющих. Перед смешиванием глина предварительно измельчается с помощью специального устройства. Далее наступает процесс просушивания глины, в ходе которого достигается влажность, равная 11%. Специальное приспособление, внешне похожее на сито, осуществляет очистку глины от металлов, а также разделяет ее на фракции.

Определенную форму труба получает после прохождения через шнековый вакуумный пресс. Далее трубу снова сушат, на что уходит около двух суток. После этого она подвергается снятию фасок, накатке нарезок, маркировке, а также сглаживанию торцов. За счет обработки керамической трубы глазурью достигается повышение химической стойкости, а также уменьшение сопротивления воде.

Технологический процесс изготовления канализационных керамических труб протекает с использованием тугоплавкой спекающейся глины. Чтобы уменьшить усадку, как правило, еще добавляют 40% шамота. Поскольку канализационным трубам в своем большинстве присуща сложная форма, тонкие стенки и существенные размеры, то исходное сырье подвергается тщательной переработке[2].

Формовочная масса может быть приготовлена двумя способами: полусухим и пластическим. Наибольшей эффективностью отличается первый способ, поскольку рабочая смесь получается однородной. Это объясняется точным дозированием, а также тщательным смешиванием исходных компонентов.

Глину перед смешиванием предварительно измельчают в специальном устройстве с зубчатыми вальцами. После этого глину сушат, пока значение ее влажности не станет равным 9-11%. Очистка глины от металлических включений и разделение ее на фракции осуществляется с использованием ситовидного приспособления.

Требуемая форма трубе придается шнековым вакуумным прессом. После придания трубе определенной формы ее сушат в течение 48 часов. В процессе обработки трубы происходит ее маркировка, снятие фасок, сглаживание торцов, а также накатка нарезок. Уменьшить гидравлическое сопротивление и увеличить химическую стойкость трубы поможет обработка глазурью.

Изготавливаются керамические трубы из сырьевой и шамотной глины, а глазурь - это смесь суглинка, глины, кварца, доломита и полевого шпата, а иногда - окислов металлов (для цвета). Уплотняется глина при помощи пресса, воздух же удаляется в вакуумной камере. Через кольцевой зазор прессующий штамп вначале экструдирует раструб, а затем и трубу, эта операция полностью автоматизирована. Просушивание готовых труб производится в сушильных камерах с температурой около 80°, где и выводится та вода, которая была использована для формования.

В результате этой операции труба из пластичного переходит в жесткое состояние. Глазурь на нее наносится либо в процессе экструзии, либо после сушки путем погружения в глазурованную суспензию. При последующем обжиге либо в туннельной, либо в периодической печи при температуре, поднимающейся до 1250°, получается материал, состоящий из стекла и муллита.

Технология производства труб настолько совершенна, что теряя 10% своего первоначального объема в процессе сушки и обжига, они в готовом виде полностью соответствуют тем величинам, которые разрешены Европейским стандартом на трубные и фитинговые изделия из так называемой плотноспекшейся глины, как то EN 295.

Полученный таким образом материал химически устойчив, механически прочен, тверд и непроницаем. А поскольку глазурь изготовляется из тех же материалов, то и ее отслаивание практически невозможно, так как она спекается с телом труб в момент их обжига. Процесс глазирования не несет в себе защиту труб и не повышает их непроницаемость, он просто максимально убирает их шероховатость[3].

3. Особенности производства керамических труб

Для производства керамических труб используются преимущественно тугоплавкие глины с содержанием не менее 20% А 1203, без крупных включений известняка, пирита и др. минералов. К глинам, отличающимся коротким интервалом температуры спекания (меньше 50°), добавляются огнеупорные пластичные или сухарные глины. В целях уменьшения усадки и деформации при обжиге Т. к. канализационных в керамическую шихту вместе с пластичными глинами вводится 30-40% шамота, получаемого обжигом тугоплавких или низкосортных огнеупорных глин. При использовании сухарных глин вводить шамот в шихту не нужно, что упрощает технологию.

Керамические трубы являются дешевым и долговечным материалом для устройства дренажных сетей при мелиорации участков с высокими грунтовыми водами, а также заболоченных и пойменных целинных земель.

Керамические трубы дренажные изготовляются длиной 333 мм с внутренним диаметрами 40, 50, 75, 100, 125,150, 175, 200 мм и толщиной стенок от 10 до 23 мм.

Пористость керамических труб дренажных, являющаяся при достаточной прочности положительным свойством, не регламентируется, она зависит от состава сырья и температуры спекания. Дренажные должны иметь правильную форму с отклонениями по диаметру не выше 4-7 мм (в зависимости от их размера) и выдерживать при испытаниях 15 повторных циклов замораживания и оттаивания[1].

Так как технология и оборудование, применяемые в производстве дренажных, имеют много общего с технологией изготовления кирпича, пустотелых блоков и кровельной черепицы, то производство труб целесообразно организовывать в комбинатах, производящих указанные материалы. Цехи комбината в связи с сезонными или иными изменениями заказов на различные виды керамики легко переключаются с одного производства на другое и работают с устойчивыми технико-экономические показателями.

Кислотостойкие изготовляются по технологии, одинаковой с принятой для канализационных керамических труб, из специально подобранной шихты химически стойкого керамического сырья. Формование производится с помощью шнековых вакуум- прессов или поршневых прессов; с раструбами формуются на вертикальных вакуум-прессах. Влажность материала труб, формуемых на шнековых прессах, не должна быть выше 14-16%.

Дренажные трубы могут формоваться как на вакуумных, так и на обычных горизонтальных шнековых прессах, оборудованных комплектом соответствующих сменных мундштуков и резательных автоматов разных конструкций. На некоторых заводах дренажные трубы формуются в виде пакетов, состоящих из нескольких труб малого диаметра, размещенных концентрически в трубах большего диаметра и соединяющихся тонкими радиальными перепонками. При сушке и обжиге таких пакетов в радиальных перепонках возникают напряжения и трещины, облегчающие разделение этих труб после обжига с помощью спец. устройства. Метод пакетного формования дает высокие коэффициенты использования объема сушилок и печей и заслуживает широкого распространения.

Глазурование труб производится: на старых заводах, оборудованных печами периодического действия или кольцевыми, путем подачи при обжиге в печную камеру поваренной соли, которая, взаимодействуя с парами воды и глиной, образует на поверхности труб глазурный слой; на современных заводах, оборудованных туннельными печами, глазурование делается пульверизацией или погружением труб в жидкую глазурь, приготовляемую помолом в шаровой мельнице легкоплавких глин и плавней; соляная глазурь здесь не применяется. Осаждаясь на футеровке печи, сокращает срок ее службы.

Обжиг керамических труб на современных заводах производится в туннельных печах, однако на многих заводах еще сохранились печи периодического действия или многокамерные кольцевого типа. Температура обжига обычно колеблется в пределах 1100-1300°. Продолжительность обжига определяется свойствами сырья, размерами труб, сечением печного канала туннельной печи и колеблется в пределах 40-100 час. Автоматическое регулирование режима обжига сокращает его продолжительность[2].

Заключение

керамический трубопровод обжиг канализационный

Производство канализационных керамических труб в своей основе берёт классические технологии производства керамических изделий с поправкой на особенности изделия по форме, размеру и месту назначения.

Керамические трубы не выдерживают повышенное давление, зато их можно активно обрабатывать химикатами, в них не так образуются наросты.

Основное сырье для таких изделий - это каолиновые среднепластичные глины, которые дают определенную усадку, в некоторых сортах даже до 90%. Для того, чтобы смесь при спекании не сильно проседала, в неё добавляют классический шамот, около одной трети в зависимости от утвержденной технологии.

Массу составляют двумя способами: замешивают пластически, делают полусухую гарцовку, которая является более приемлемой за счёт хорошего смешивания компонентов.

Трубы проходят формовку при помощи гидравлических прессов, которые располагаются обязательно вертикально, чтобы мягкие глиняные трубы не прогнулись под весом своего же рычага.

Потом из труб до уровня в 3-4% удаляется влага в специальных сушилках, где они проводят в зависимости от состава смеси от 1 до 2 суток. После сушки возможна механическая обработка, такая как нарезка фасок и штамповочная маркировка.

После всех процедур трубы покрывают глазурью, которая защищает поверхность труб от проникновения влаги в пористую структуру глины.

Список литературы

1. Будников П.П. Технология керамики и огнеупоров, 3 изд., М.: Наука, 1962. - 212 с.

2. Соколов Г.К. Технология и организация строительства. М.: Инфра-М, 2008. - 236 с.

3. Тарануха Н.Л., Первушин Г.Н., Смышляева Е.Ю., Папунидзе П.Н. Технология и организация строительных процессов. Учебник. М.: Издательство Ассоциации строительных вузов, 2006. - 192 с.

Размещено на Allbest.ru