Проект завода по производству блоков из неавтоклавного газобетона, мощностью 5000 м /год

3. Способы производства неавтоклавного газобетона

Неавтоклавный газобетон производится с конкретной целью для получения изделий (блок) или монолита (полы). Поэтому, в зависимости от этого различают способы производства газобетона. В свою очередь каждый способ предполагает свой перечень оборудования и свои специфические производственные особенности. Различают как минимум два основных способа получения газобетона: монолитом (полы, кровля, бассейны, монолитная стена, художественные изделия и т.п.) и стеновыми блоками, с правильными повторяющимися геометрическими размерами.

Монолитный газобетон. Продукция – стяжки под полы и кровлю, монолитная стена ограждения, плита перекрытия до 6 м длиной, заполнение колодцевой кирпичной кладки и т.п. Форма или заливочная карта должна соответствовать возможности миксера, с учетом подъема смеси, включая горбушку. Крайне желательно, чтобы слив раствора происходил одновременно в несколько форм, а не в порядке очередности. Материал для изготовления форм может использоваться практически любой, однако лучшим будет наиболее теплосберегающий (дерево, пластик и т.д.). Герметизация форм осуществляется любым уплотнителем, в том числе и оконным поролоном. Особое внимание обращают на нижнюю часть формы, где наблюдается наибольший риск протечек во время слива раствора. При необходимости форма проверяется на герметичность наливом воды. Форма должна закрываться после налива раствора полиэтиленом или другим подобным материалом для сохранения тепла. Раствор не должен прилипать к элементам формы, для этого используют разделяющие составы типа эмульсола (например, марки «ЭПМ» от НИиХП) с расходом при подготовке смазки до 3 кг на 100 литров воды или специального «концентратора смазки «КСФ-1» (НИиХП) с расходом 9 кг на 100 литров воды. Можно изготовить всю форму из материала с «нулевой» адгезией типа фторопласта.
Миксер является основным и ответственным аппаратом, предназначенным для интенсивной и длительной эксплуатации. Газобетон с применением «ПОС-15» изготовляется в скоростном миксере принудительного действия объемом до 2,0 куб. м газобетонного раствора при скорости вращения крыльчатки 1000…3000 об/мин., в зависимости от требуемой производительности. При малых скоростях вращения крыльчатки до 100…300 об/мин. происходит расслоение (стратификация) раствора.
Пустой миксер должен легко перемещаться к месту заливки форм в заводских условиях и к месту заливки в опалубку в условиях строительной площадки. Возможно обойтись без больших затрат и изготовить самим небольшой, но практичный в работе миксер по следующим требованиям, наподобие стиральной машинки на базе 200-литровой бочки:– оптимальное количество оборотов 900…1500 об/мин; динамика раствора внутри емкости миксера – подъем снизу вверх па центру, общее вращение по часовой стрелке и обрушение по стенкам;– форма активатора любая из пластины или подрезанного уголка, отдаленно похожая на винт самолета с «углом атаки», примерно 15…20 градусов и размахом лопасти 100…150 мм;– слив через дно емкости или низ цилиндра бочки через патрубок и шаровый кран, через выпуск подобно сливному бачку, либо по другому (например, просто поднять сливной шланг, надетый на патрубок); двигатель можно приспособить снизу – сбоку, привод может быть ременный, однако можно и проще – двигатель на лапах установить наверху напрямую, соосно с наклоненным слегка рабочим длинным валом; крышка бочки разрезанная, складывающаяся, чтобы ее можно было закрыть и защелкнуть после загрузки; для устранения вибрации вал должен «протыкать» дно бочки опираясь на закрепленный сухой подшипник снизу; для недопущения течи использовать «сантехнический клиновой зажим» с обычным уплотнителем и регулировкой уплотнения двумя подтягивающими болтами;– желательна колесная база – два колеса и опорный костыль;– сверху под крышкой обязательна съемная защитная решетка, на которую подают разрезанные мешки с цементом и наполнителем.
Такой небольшой установкой возможно производить 10 куб. м газобетона в смену за 8 часов непрерывной работы. «Цикл может составить до 20 мин. Но при этом подача цемента и наполнителя в мешках. Удобство такой установки в том, что она весит около 80 кг и легко проходит через дверной проем. При этом миксер неприхотлив и ремонтопригоден. Возможны и другие разработанные конструкции миксеров до 1,5…2,0 куб. м газобетонного раствора, работающие в целом по такому же принципу.
Производство газоблоков. Продукция – стеновые газоблоки размером 600х300х200 мм или 600х300х100 мм, или другие реальные размеры в зависимости от традиций района и заказа. Размеры строго ограничены размерами конкретной формы.



Рис. 3.1. Схема линии неавтоклавных газоблоков по формовочной технологии производительностью 100 куб. м/сут
В основе рассматриваемой технологии лежат следующие основные позиции (рис. 3.1): сырьевой участок в начале технологической линии для оптимизации состава сырья с целью максимальной механизации весового взвешивания, своевременного составления рецептурной смеси, подготовки воды и ее дозирования. Сырьё поступает со склада сырья или силоса, примыкающего к производственному корпусу, и при помощи винтового конвейера поступает в дозатор, откуда подается прямо в миксер;– технологические линии для создания наилучших условий подготовки и транспортировки рабочего раствора и его слива, стабильных режимов для подъема смеси и ее скорейшего твердения; миксеры движутся по узкоколейным путям, как базовой транспортной магистрали; секционные формы располагаются симметрично по обе стороны узкоколейки; кассетные формы располагаются статично на специальных «подушках», которые могут включать гидроизоляцию, теплоотражающий слой, теплоизоляционный пласт, дажесистему электрического или водяного обогрева типа «теплые полы». Отметим, что в общем случае могут перемещаться и кассетные формы; участок приема «сырых газоблоков», в противоположном конце технологической линии; камер «выдержки» газоблоков для ускорения набора прочности, где, в зависимости от интенсивности прогрева, длительность процесса будет соответственно колебаться; складской комплекс готовой продукции.
В целом производство газоблоков направлено на достижение достаточно высокой геометрической точности и стабильных физических параметров продукции.
Организация производства газоблоков предполагает строгую технологическую последовательность операций. При этом предполагается: минимальное время на загрузку сырья, время перемешивания и слив рабочего раствора; жесткая по времени организация поточного производства; возможная автоматизация некоторых операций:– раздельно подготавливается вода и сырьевая смесь (цемент и наполнители). Вода, при необходимости, прежде чем поступить в смеситель, предварительно подогревается до температуры +20…+25 град. С и поступает в промежуточную ёмкость, из которой насосом через специальный патрубок поступает в смеситель. Либо устанавливают прямоточный электронагреватель воды;– в прибывший миксер на сырьевой участок ведется последовательная загрузка воды затем цемента, наполнителя и порообразователя «ПОС-15» при работающей крыльчатке; далее работающий или отключенный миксер прибывает на место розлива смеси, где производится опорожнение зараз миксера от готового газобетонного раствора одновременно в одну или две кассетные формы. Автоматика, установленная на миксере, позволяет выдерживать определенные интервалы времени. После слива газобетонного раствора в формы устанавливают внутренние простенки, форму накрывают теплоизолирующим колпаком, а миксер возвращают на сырьевой участок. Транспорт миксера осуществляется вручную, а может с электроприводом – типа дрезины, с полной автоматикой – с сенсорами и адресной остановкой с пульта управления (зависит от возможностей);– «впереди» по технологической линии другое звено бригады производит разборку ранее залитых форм и уже отвердевших газоблоков, вынимает газоблоки и грузит их на специальную узкоколейную тележку (на поддоны), смазывает формы и собирает их для новой заливки;– загруженная сырыми блоками узкоколейная тележка вручную сопровождается в конец линии, где газоблоки вместе с поддоном снимают и перевозят на участок срезки горбушки (если горбушку не срезали раньше – через 4 часа после заливки);– затем блоки укладывают окончательно на товарный поддон в закрывающиеся камеры досушки на 1… 2 дня (температура 40…60 град. С). Тепло лучше обеспечивать снизу – через полы (около 130 Вт/кв. м); после досушки готовые блоки вывозят из камеры, упаковывают (лучше обернуть в полиэтилен для сохранения влаги) и транспортируют на склад готовой продукции.
В табл. 3.2. приведены основные параметры формовочного цеха.
Таблица 3.2. Параметры производства газоблоков 100 куб. м/сутки по формовочной технологии

Параметры	Количество
Площадь (кв. м), в т.ч.:
Сырьевого участка*	150
Технологических линий**	500
Распиловочного участка*	30
Участка переработки горбушки*	10
Сушильных камер**	150
Разборки массивов и упаковки блоков ** на товарный поддон.	90
Склада готовой продукции на двое суток*	150
Всего площади (кв. м)	1080
Кол-во форм 0,432 куб. м на 12 блоков 600x300x20 при обороте в сутки 2 раза, (шт.)	116
Количество рабочих в смене	30
Потребление э/энергии (кВт/сут.)	180

Относительно оборудования сырьевого участка, металлоконструкций, вспомогательных и подъемных механизмов приводится аналогия с резательной технологией.

Резательная технология. Готовая смесь через нижнюю горловину смесителя выгружается в металлическую форму. Форма массива состоит из двух частей – поддона и съемной опалубки. Поддон представляет собой тележку на четырех стальных колесах с деревянным основанием, выступающим над металлическим каркасом. Съемная опалубка состоит из двух частей «г» – образной формы и в собранном виде образует четыре грани, формирующих массив. Перед заливкой пенобетонной смеси, съемная опалубка собирается, смазывается специальным раствором или прокладывается промасленной бумагой и ставится на поддон. Для обеспечения герметичности, соединения формы проклеиваются специальным уплотнителем. После заполнения пенобетонной смесью, форма при помощи позиционного транспортера, доставляется к месту набора распалубочной прочности. Время набора распалубочной прочности зависит от многих факторов (конкретного состава, марки цемента, температуры и т.д.) и колеблется от 4-х до 8-ми часов.
Для обеспечения высоких прочностных характеристик материала очень важно в момент набора прочности обеспечить жесткий температурный режим. В зависимости от используемых материалов необходимо поддерживать температуру 40–50°С на участке до разрезки массива (4–8 часов) и 60–90°С на участке после разрезки массива (до 16 часов). По истечении времени набора прочности съемная опалубка разбирается и поддон с массивом подается к посту разрезки. Опалубка очищается, собирается, смазывается, устанавливается на свободный поддон и подается на заливку.
Массив, набравший необходимую пластическую прочность, захватывается специальным позиционным транспортером и поступает на разрезку. На первом этапе посредством шнековой фрезы с массива срезается верхняя горбушка. На втором и третьем этапе происходит поперечная и продольная разрезка массива.
Блоки укладываются на транспортировочные поддоны, стягиваются скреплентой и при помощи транспортирующих механизмов подаются на складскую площадку или складское помещение. Дальнейший срок выдержки готовых блоков при положительной температуре определяется Заказчиком и составляет от одной до двух недель. Освободившийся поддон очищается, прокладывается п/э пленкой или промасленной бумагой и отвозится в зону заливки. Продукция – стеновые блоки, ограниченные размером общего массива газобетона 600х1300х1500 мм. Газоблоки размером 600x300x200 мм (а также другие типоразмеры) для наружных и внутренних стен с допуском по размерам до ±2 мм и возможностью кладки на клею. В таблицах 3.3 и 3.4 приведены основные параметры цеха резательной технологии неавтоклавных газоблоков. За счет резательной технологии достигается высокое качество как по геометрии изделий, так и по производительности. Основным элементом этой технологии является резательный комплекс «РКГБ-12» производимый ООО «КОНВУД», состоящий из трех резательных струнных модулей. От габаритных возможностей этого комплекса следует размер форм.
Первый подрезает горбушку, а два другие производят затем вертикальный одновременный порез массива в двух перпендикулярных направлениях. Для получения качественного «низа» блока в массиве, в верхней части поддона присутствуют специальные пазы для сквозного полного разреза массива.
Расчет количества поддонов простой – он минимально совпадает с числом кубов от максимальной производительности: при 100 куб. м./сут. производительности – надо 100 технологических поддонов.
Расчет количества комплектов формобортов определяется их цикличностью в сутки и временем подготовки их и сборки формы целиком. Так, по опыту, возможна распалубка форм и начало резки массива через 4 часа. Тогда число чистых циклов составит: 24 часа: 4 часа= 6 циклов. Тогда при производительности цеха 100 куб. м получим: 100 куб. м:6 циклов = 16,7 комплектов формобортов. Отложим 1,3 формоборта на подготовку и сборку. Всего получим 16,7 + 1,3 = 18 формобортов.

Таблица 3.3. Распределение производственных площадей, количество рабочих и потребление электроэнергии при производстве газоблоков 100 куб. м/сутки по резательной технологии

Участки:	Площадь (кв. м), в т.ч.:
Сырьевой*	150
Технологических линий**	200
Резки-распиловки **	20
Переработки горбушки**	10
Сушильные камеры пенального типа, 4 яруса*	150
Разборки массивов и упаковки блоков ** на товарный поддон	90
Склад готовой продукции на двое суток*	150
Всего площади	770
Кол-во рабочих в смену	15
Потребление Эл/энергии (кВт/сут.)	350

производство газобетон неавтоклавный цемент
Таблица 3.4. Перечень технологического оборудования для производства газоблоков 100 куб. м/сут по резательной технологии

№ п/п	Наименование	Количество
1.	Формы-борта, на 1,13 куб.'м с тележками и термоколпаками	18 шт.
2.	Дополнительные поддоны	82 шт.
3.	Силос цемента, 80 тонн	1 шт.
4.	Силос наполнителя, 80 тонн	1 шт.
5.	Дозатор групповой с винтовыми конвеерами	1 компл.
6.	Узел нагрева воды с емкостью и насосом	1 компл.
7.	Резательный комплекс «УРК – 3М»	1 шт.
8.	Дезинтегратор обрата	1 шт.
9.	Весы электронные	2 шт.
10.	Миксер СМС 40Б, 5 куб. м	1 шт.
11.	Тележка ручная гидравлическая	Зшт.
12.	Электрокара	2 шт.
13.	Рельсы узкоколейные, Р 1 8	280 м, или 5,0 т
14.	Передаточные тележки	Зшт.
15.	Упаковочный узел	Компл.
16.	Металлоконструкции для силосов и сушилки	Компл.

В плане формы можно расположить на одной или нескольких узкоколейных дорожках, насколько позволяет геометрия помещения. Только надо дополнительно учесть одну транспортную дорожку на возврат поддонов и две или три поперечные передаточные дорожки для перекатки поддонов, подачи массивов на резку и пустых форм под заливку.

Отметим основные отличия резательной технологии (РТ) от формовочной (ФТ):– при РТ отсутствует возможность формирования лицевой стороны и боковых пазов блока, а также его армирования;– эффективность РТ проявляется при производительности от 50… 100 куб. м газоблоков в сутки, а ФТ, наоборот, при объемах 100 куб. м становится «тяжелой» по причине большого ручного труда по расформовке, большей длительностью времени распалубки;– при РТ для одной производительности потребность в персонале и производственных площадях существенно меньше по сравнению с ФТ;– при РТ полнее используется обрат, зато при ФТ его меньше образуется;– при РТ за счет большего массива газобетона нарастание температуры существенно выше, чем при ФТ за счет более глубокой гидратации цемента, наполнителя и более интенсивной работы «ПОС-15». Соответственно, прочность при РТ нарастает быстрее;– надо еще учесть, что при РТ возникает необходимость в расходном материале для резательного комплекса (струны, обслуживание).В результате, необходимо при постановке работ в цеху четко исходить из производительности, возможности и реальной потребности газоблоков.В случае монолитного газобетона чем больше отношение его поверхности к объему, тем большие ожидаются потери тепла. Поэтому, и все получаемые физические параметры газобетона будут конечно хуже, чем при ФТ и РТ.В курсовом проекте технологическая линия представлена на рисунке
Рассчитаем производственную программу цеха и сведём её в таблицу. Расчёт производим по формулам:


м³/сут

где П_сут – производительность в сутки;