Подробное описание технологии производства СМЛ
Опубликовано: 18.10.2018
Технология производства стекломагниевого листа (СМЛ).
Первой операцией в технологической линии производства СМЛ является подготовка сухой смеси. От качества приготовления сухой смеси напрямую зависит качество готового СМЛ. При неправильной дозировки сыпучих компонентов ухудшаются эксплуатационные показатели СМЛ, или же растет расход дорогостоящего сырья, что приводит к неоправданному увеличению себестоимости. Поскольку качество магнезиальных вяжущих на российском рынке оставляет желать лучшего, то рекомендуется при получении новых партий сырья проводить анализ магнезита на время схватывания, а так же оценивать прочность СМЛ и твердость получаемой лицевой поверхности. С учетом анализов необходимо корректировать дозировки исходных материалов.
1. Подготовка сухой смеси.
Для смешивания сухих компонентов целесообразно использовать шнековый смеситель с четырехполосным геликоидальным шнеком постоянного или периодического действия. Сухие компоненты подаются из бункеров дозаторами.
Соотношение сухих компонентов в объемных долях на замес:
- оксид магния – 20,5 %;
- опилки – 26,5 %;
- перлит – 53 %.
Используя качественное сырье можно снизить расход оксида магния на замес, для листов невысокого качества , тогда соотношение сухих компонентов принимать:
- оксид магния – 15,5 %;
- опилки – 38,5 %;
- перлит – 46 %.
Примерные значения насыпной массы сухих компонентов для пересчета:
- оксид магния – 916 кг/м3;
- опилки – 50 кг/м3;
- перлит – 150 кг/м 3.
Для расчета дозировок необходимо учитывать, что значения насыпной массы сухих компонентов могут изменяться от гранулометрического состава и относительной влажности.
Качество структуры готового листа во много зависит от качества подготовки сухой смеси. Неудовлетворительное смешивание частей сыпучих компонентов ведет к появлению неоднородностей, которые в свою очередь снижают прочность и проявляются в виде дефектов лицевой и тыльной поверхностей СМЛ.
2. Подготовка солевого раствора.
Приготовление солевого раствора целесообразно проводить в двухслойных пластиковых емкостях, изготовленных из кислотощелочестойкого пластика. Оценка плотности раствора производится по отобранным пробам при помощи ареометра. Дозировку хлорида магния для доведения раствора до нужной плотности см. таблицу №2. Перемешивание MgCl 2 можно осуществлять циркуляционным насосом выполненным из нержавеющей стали. В емкости необходимо смонтировать пластиковую решетку, чтобы крупные нерастворившиеся куски соли не повредили насос. Подготовку солевого раствора лучше осуществлять в отдельной емкости, и давать ему отстоятся от 12-ти до 24-х часов. Для исключения попадания нерастворимого осадка и загрязнений в технологический процесс готовый солевой раствор перекачивается в другую емкость из которой происходит выработка. Долгое хранение подготовленного раствора не рекомендуется, т.к. со временем его активность падает. Подачу раствора на замес осуществляют насосом. Объем подачи регулируется продолжительностью включения и номинальной подачей насоса.
3. Затворение сухой смеси солевым раствором.
Первым в смеситель заливается солевой раствор в необходимой дозировке, затем подают сухую смесь, непрерывно перемешивая получаемую вязкую массу. Такой способ позволяет избежать «настылей» на корпусе и лопастях смесителя. Для исключения протечек вязкой массы и раствора соли целесообразно использовать смеситель с боковой разгрузкой «кантованием». Рекомендуется следующее соотношение: 1 кг сухой смеси затворяется 1,1…1,2 л раствора соли. Более жидкий раствор дает лучшее качество поверхности и плотную структуру СМЛ, однако приводит к удорожанию листа, увеличению его массы и увеличению времени сушки.
4. Формование стекломагниевого листа.
Процесс формования включает в себя следующие этапы:
1. подготовка подложки;
2. подача на подложку «глазури», для получения лицевой поверхности;
3. подача стеклосетки для первого армирующего слоя;
4. подача основной вязкой смеси;
5. подача второго армирующего слоя стеклосетки;
6. подача нетканого материала (исключается при обработке тыльной поверхности шлифовальным станком);
7. подача слоя материала для шлифования тыльной поверхности (только для шлифованного листа);
8. предварительное формование;
9. резка сырого листа;
10. чистовое формование.
5. Формирование лицевой поверхности стекломагниевого листа .
Для придания лицевой поверхности повышенной твердости и «глянцевости» используется специально приготовленная «глазурь». Глазурь состоит из порошка оксида магния, раствора хлорида магния, пластификатора и талька. В качестве пластификатора можно использовать гипс, который повышает «живучесть» раствора до 30…40 мин при 3% концентрации. Гипс при высыхании листа придает повышенную твердость лицевой поверхности. Соотношение оксида магния и раствора хлорида магния 205…210 г оксида магния затворяют 1,1…1,2 л раствора соли. Рекомендуется добавлять около 3% по массе сыпучих сухих компонентов – гипса и 2…5 % – талька.
Существуют разные способы нанесения «глазури»:
- окунанием первого слоя стеклосетки в специальную ванну;
- подача глазури непосредственно на матрицу перед укладыванием первого слоя стеклосетки.
В любом случае необходим ролик, который разравнивает слой глазури на матрице, утапливая первый слой стеклосетки. Указанный ролик лучше всего исполнять из нержавеющей стали, тогда налипание «глазури» на поверхность ролика незначительно и износ поверхности ролика от очищающих устройств будет меньше, чем при выполнении его из пластиковых материалов.
6. Армирование стекломагниевого листа.
Армирование стекломагниевого листа в классическом варианте осуществляется стеклосеткой в два слоя. На лицевой поверхности целесообразно использовать стеклосетку с мелкой ячейкой. На тыльной поверхности можно использовать более дешевую стеклосетку с крупной ячейкой. Для лицевой стороны рекомендуется использовать штукатурную стеклосетку с ячейкой от 5×5 мм до 7×7 мм, плотностью от 60 г/м2 до 140 г/м2.
Для увеличения прочности листа и снижения себестоимости, за счет применения дешевой стеклосетки с крупной ячейкой, можно применять фиброволокно. Наибольший прирост прочности дает базальтовое фиброволокно.
Второй слой стеклосетки подается после укладки основного слоя вязкой смеси. В случае, если лист будет подвергнут шлифовке на второй слой стеклосетки подается еще один слой материала, для чистового шлифования.
7. Формирование тыльной поверхности стекломагниевого листа.
Формирование тыльной поверхности листа осуществляется двумя способами:
- подачей нетканого материала и дальнейшей прокаткой валками;
- прокаткой валками без подачи нетканого материала и дальнейшее шлифование на станке;
При изготовлении листа премиум класса с шлифованной тыльной поверхностью рекомендуется использовать валки изготовленные из нержавеющей стали. Износ поверхности таких валков, а так же налипание на них материала будет минимальным.
8. Сушка стекломагниевого листа.
Сушка стекломагниевого листа должна осуществляться в два этапа. Первый этап – сушка на подложке в кассетнице. Второй этап – сушка листа снятого с подложки в положении «на ребро». В этом случае вероятность коробления листа будет сведена к минимуму. В процессе протекания реакции между оксидом магния и хлоридом магния происходит интенсивное выделение тепла (экзотермическая реакция). Если обнаруживается, при первичной сушке выделение тепла не происходит, значит стоит обратить внимание на пропорции оксида и хлорида магния, или проверить качество сырья.
Первичная сушка листа на подложке должна осуществляться при температуре 32…36 0С. Для этой цели необходимо организовать специальную сушильную камеру с принудительной циркуляцией воздуха. При указанном режиме сушки лист набирает прочность достаточную для снятия его с подложки за 6…8 часов. Если же температура сушки будет ниже указанной, то реакция между оксидом магния и хлоридом магния не будет завершена должным образом, лист не наберет достаточную прочность и в дальнейшем будет гигроскопичен и хрупок.
Набор прочности, после снятия листа с подложки должен проходить при температуре 20…24 0С не менее 24 часов. После чего лист будет готов к чистовой обрезке краев. При этом лист будет отличаться светлой поверхностью, цветом близким к белому или кремовому, в то время, как сырой лист имеет цвет поверхности близкий к серому.
В зависимости от качества используемого сырья, в начале сушки лист может увеличивать свои размеры по толщине, а в дальнейшем уменьшаться. Величина изменения толщины определяется экспериментальным путем и для магнезита разных поставок может изменяться.
9. Чистовая обрезка краев стекломагниевого листа.
Чистовая обрезка краев стекломагниевого листа осуществляется на станке. Наиболее распространена конструкция станка периодического действия. В этом варианте загрузка листов происходит партиями. Количество листов в партии зависит от толщины листа и качества пильных дисков. Наиболее частые проблемы возникают при перегреве пильных дисков из-за их неправильного позиционирования по отношению к оси резания. Следует обратить внимание на принцип перемещения каретки с пильными дисками и стола с уложенными на него листами. В конструкции с роликами, опирающимися на направляющие под действием силы тяжести, есть существенный недостаток. Такая конструкция не может обеспечить достаточной жесткости при резании. Возможно появление дефектов отрезной кромки листа в следующих случаях:
- недостаточно высохший лист;
- притупление или затирание режущих кромок зубьев пильных дисков;
- превышение количества листов в партии, уложенной на отрезной стол;
- попадание посторонних предметов (отрезанных полос листа) на направляющие отрезного стола или направляющие каретки с пильными дисками;
- перегрев пильных дисков