Технические характеристики и свойства перлитового песка

Процесс вспучивания

перлитовый песок дробление вспучивание

Процесс вспучивания происходит вследствие присутствия в природном перлите от двух до шести процентов связанной воды. При быстром нагревании этой породы выше 870°C, она лопается наподобие «поп корна», так как связанная вода, испаряясь, создает бесчисленные мельчайшие пузырьки в размягченных остекленевших частицах. Именно эти мельчайшие застекленевшие пузырьки обеспечивают такой изумительно малый вес и другие исключительные физические свойства вспученного перлита.

Вода в сыром перлите находится в двух основных формах: свободной и связанной. Свободная вода это простая влага на поверхности породы. Она оказывает ничтожный эффект на процесс вспучивания, если не считать затруднений при обработке и лишнего расхода энергии, необходимой для процесса вспучивания. Именно наличие связанной воды придаёт перлиту способность вспучивания и превращения в то, что называют "самый изменчивый минерал на свете". Вода обеспечивает два эффекта: она снижает точку размягчения минерала и действует как средство расширения расплавленной породы, в результате чего она вспучивается. Присутствие воды является результатом естественных процессов. Перлит обнаруживается на кромке потока лавы, возле первичной поверхности, где лава может быстро остыть, сформировав вулканическое стекло (обсидиан). В последующие годы под действием подземных вод, проникающих сквозь обсидиан, происходит его гидратация. Количество воды в гидроксиде обсидиана (перлите) может меняться, но обычно не более 4% в большинстве коммерческих марок.

Вспучивание перлита так же, как и вспучивание керамзитового сырья заключается в образовании за относительно короткое время газовых пузырьков по всему объему материала на стадии его пиропластического состояния. Этот процесс может происходить при различных температурах (в частности для силикатов и алюмосиликатов при температурах порядка 850... 1200°С). В отличие от перлита, керамзитовое сырье перед вспучиванием должно расплавиться, и для этого необходимы дополнительные затраты тепла. Для перехода перлита в пластическое состояние без стадии аморфизации достаточно частичного его размягчения.

Главным агентом вспучивания является вода, которая бывает двух типов: структурной и подвижной. Структурная, вода покрывает стенки капилляров, подвижная находится в центре капилляров, образуя ассоциированные группы.

Контроль производства вспученного перлита

Контроль производства вспученного перлита представлен в двух таблицах.

 

 

Эффективность вспучивания обжигаемого сырья зависит не только от его качества и правильно установленной температуры обжига, но также от режима обжига и размера зерен. Чрезмерно медленный нагрев сырья до оптимальной температуры снижает эффект вспучивания из-за преждевременного удаления слишком большого количества связанной воды, остатка которой не хватает для эффективной поризации массы в период ее размягчения, а при слишком быстром нагреве происходит разрыв зерен с образованием в печи большого количества мелочи, которая может послужить причиной оплавления обжигаемой массы.

Обжиг сырья следует вести по-фракционно (фракции 7-10, 3-7, 1-3 и менее 2 мм). С уменьшением размеров зерен полуфабриката время обжига сокращается. С карьера сырье должно поступать Б виде щебня размером 5-10 мм и песка 2-0,14 мм. Ниже дана принципиальная технологическая схема 16 производства вспученного перлита (щебня и песка).

Термоподготовку сырья можно осуществлять в различных сушилах: (вращающемся барабане, вибротранспортере-подогревателе, в сушиле с кипящим слоем. Подогрев уменьшает растрескивание зерен, выход мелких фракций, водопоглощение, увеличивает количество закрытых пор, прочность Выбор предельной температуры и времени предварительного подогрева зависит от свойств сырья.

Вспучивание полуфабриката производят в печах также различной конструкции: вращающихся, шахтных и др. Конструкция шахтной печи для обжига и вспучивания перлита на легкий перлитовый песок во взвешенном состоянии, разработанная институтом Теплопроект, показана далее.

Работа печи основана на том, что свободно падающие частицы обжигаемого материала задерживаются в нижней конусной части печи вследствие значительного изменения скорости газов. Витая здесь в струе газа, они успевают нагреться до температуры, при которой происходит их вспучивание. Размер загружаемых в печь частиц не должен превышать 2 мм. Вспученные частицы подхватываются газовым потоком и выносятся им сначала в циклон-классификатор, а затем в батарейный циклон, из которого готовая продукция поступает в бункера л через барабанные дозаторы в упаковочные машины.

Для создания нормальных санитарно- гигиенических условии труда необходима тщательная герметизация транспортирующих механизмов и бункеров, которые должны работать под небольшим разрежением. Обжиг перлитового сырья фракции 5-10 мм на щебень производится во вращающихся течах. Печь длиной 4 м и внутренним диаметром 0,8 м может выдавать в час 900-1200 кг вспученного перлита. Внутри она футеруется шамотным кирпичом слоем 120 мм, на котором и происходит вспучивание щебеночных и крупных песчаных зерен.

По опытным данным треста Иркутскалюминстрой хорошую стойкость показывает монолитная тальковая футеровка на жидком стекле. Во вращающейся печи можно получить и перлитовый песок, для чего обжиг мелких фракций сырья ведут во взвешенном состоянии. При этом увеличивается скорость вращения обжигового барабана и создается направленный газовый факел с установкой двух или более форсунок.

Вращающиеся печи для обжига перлитового щебня имеют следующую характеристику: производительность до 2,5 м³/ч, температура подогрева сырья 200-400°, температура обжига 1000°, скорость вращения 3-10 об/мин, угол наклона печи 3-8°, диаметр барабана без футеровки до 1200мм, длина ею до 6000 мм, время пребывания материала в печи 1-9 мин.

Вспученный в печах перлит поступает в циклоны, после них рассеивается на фракции и складируется. Хранение песка и щебня производится раздельно по фракциям и маркам в условиях, не допускающих их распыления, увлажнения и загрязнения.

Потребителю готовый продукт поставляется в бумажных многослойных мешках или другой таре, также защищающей перлит от загрязнения, распыления и увлажнения. В отдельных случаях допускается поставка щебня без упаковки. Транспортирование перлита производится в крытых транспортных средствах. В настоящее время имеется ряд разработанных типовых проектов предприятий по производству вспученного перлита.

 

При нагревании до высоких температур 1000-1150 порода вспучивается, образуя массу в 10-12 раз превышающую первоначальный объем. Вспученный перлитовый песок — высокоэффективный утеплитель, который обладает хорошими теплоизоляционными функциями, а также являются полностью экологически безопасным веществом.

Данный песок отличается тем, что в нем содержится от 2% до 5% связанной воды. Ввиду химической природы данный стройматериал является инертным, биологически и химически устойчивым.

 

Технические характеристики и свойства перлитового песка

Песок перлитовый вспученный — качественный строительный материал, который обладает характеристиками всех наиболее эффективных утеплителей. Он стоек, инертен и легок. Кроме того, он обладает высоким сопротивлением температурам. Наиболее распространенным является песок по ГОСТу 10832-91.

Перлитовый песок обладает следующими сильными качествами:

· Теплопроводность. Вспученный песок обладает высокой теплопроводностью за счет того, что на 99-100% состоит из стекла, а процент пористости доходит местами до 85%. Кроме того, она напрямую зависит от насыпной плотности, которая может быть от 30-40 до 350-400 кг/м3. Температура, влагосодержание материала, вид и пористость также влияют на теплопроводность.

· Звукопоглощение. Звуко- и шумоизоляция – неотъемлемая часть современных стройматериалов. Сейчас технологии производства направлены на то, чтобы увеличить звукоизоляцию и снизить звукопроницаемость. Так, в силикатных материалах эффект звукопоглощения достигается за счет двух параметров: пористости материала и его структуры. Пористые стеклообразные системы имеют наиболее высокий звукопоглощающий эффект. Вполне обоснован тот факт, что перлитовый песок обладает наибольшей звуконепроницаемостью при наименьшей насыпной плотности. Если вы стремитесь создать максимально звуконепроницаемое помещение, то для этой задачи отлично подойдет перлитовый песок с насыпной плотностью от 30 до 50 кг/м3.

· Водопоглощение. Перлитовый вспученный песок — весьма влагоемкий стройматериал. Вулканическая порода, из которой производят данный материал, имеет тончайшие капилляры. Последние и поглощают жидкость. Иными словами, данный песок не стоит использовать в местах с повышенной влажностью.

Особенности вспученного перлитового песка: