Вермикулито-керамические изделия —
Вспученный вермикулит получается в результате быстрого нагрева при 800—1100°С частиц природного вермикулита и превращению в пар содержащейся в нем воды. Образующийся пар механически слои частиц увеличивая их объем в 5—10 и более раз. Этот процесс вспучивания и придает зернам вермикулита наиболее ценные свойства — малый объемный вес и низкий коэффициент теплопроводности.
Материал, получаемый связыванием зерен вспученного вермикулита обожженными глинами, в зависимости от качества сырья и способа производства, обладает широк iv диапазонам свойств и может прим пяться как для изоляции при высоких температурах, так и в строительстве.
Технология вермикулито-керамического материала с различной степенью законченности разрабатывалась у нас в стране п за рубежом в течение последних тридцати лет.
Имеющиеся данные позволяют разделить полученные в этих работах материалы условно на две группы: применения 900 С и соответственно 550— 800 кг/м3, 15—40 кг /см и около 1100°С А материалов был сравнительно небольшим и составлял для первой группы U,07—0,12 и 0,15— 0,20 кка • ч • град для второй группы.
В институте ВНИИСТРОМ разработана новая технология 1 вермшкулитового изоляционного материала (ВИМ) на основе вспученного вермикулита дорского месторождения с объемным весом около 150 кг/к3 и глины марки 4-11. Материал предназначен для изоляции промышленного оборудования прн температуре до 1100°С, что предопределило специальные требования к исходному сырью н технологии изготовления материала.
В процессе перемешивания зерна вспученного вермикулита сминаются, отслаивают и измельчают листочки. Растет объемный вес и ухудшаются изоляционные свойства вспученного вермикулита. Поэтому было определено изменение его объема и объемного веса при сухом перемешивании в лопастной мешалке для каждой из шести минут (рис. 1).
Общий объем смеси (фракции 1— 5 мм), рыхло засыпанной в мешалку, уменьшается при малом увеличении ее объемного веса, что обьясняется более плотной компоновкой зерен в результате их перераспределения и незначительного разрушения. В течение второй минуты разрушаются все фракции, а в течение третьей снова преобладает процесс перераспределения целого фракционного состава зерен и достигается наилучшая их компановка. Начиная с четвертой минуты продолжающееся разрушение зерен, с резким увеличением объемного веса и уменьшением объема, принимает почти линейный характер Таким образом, при сухом смешении вспученный вермикулит следует перемешивать 1 мин, а после затворения раствором щелочи — не более 2 мин.
При поризации глиняной массы необходимо принимать меры для закрепления ее структуры и предохранения от расслоения, оседания и деформации. Это достигается использованием стабилизаторов (гипс, квасцы и др.), связывающих сроки твердения и нарастания структурной вязкости массы со скоростью газовыделения, что создает дополнительные трудности в технологии. Отказаться от стабилизаторов можно только в случае формования изделий из жестких масс с малой влажностью, препятствующих, однако, нормальному течению процесса газовыделения. В целях создания условий для ее нормальной поризации масса вибрируется и переходит в этот момент в состояние псевдо жидкости, а после прекращения вибрации восстанавливает свою структурную прочность. Виброформовочное вермикулито-керамнческого материала дает возможность отказаться от стабилизаторов, значительно сократить влажность массы, производить немедленную распалубку изделий и интенсифицировать их сушку.
Общей закономерностью является увеличение Кв с ростом ВТ до олзьделеп- ной величины (в данном случае В Т= 1,3), а затем снижение с дальнейшим ростом ВТ. Поднимающие ветви кривых на рис. 2 характеризуют увеличение коагуляционной глинистой структуры с увеличением гидратации глины. Образующаяся структура способствует росту объема массы выделяющимся газом, удерживая его пузырьки в себе молекулярными силами сцепления. По достижении Кв максимума дальнейшее увеличение влаги в структуре приводит к увеличению расстояния между гидратными оболочками глинистых частиц, снижению величины вязкости формованной массы, которая становится ниже подъемной силы газовых пузырей, прорывающихся в атмосферу. Поэтому масса будет оседать и Кв уменьшаться.
Вышеуказанная закономерность будет по-разному проявляться а зависимости от действующих факторов: содержания глины и расхода воды.
При увеличении содержания глины (15—30%) в смеси (при постоянном В/Т) угол наклона поднимающихся ветвей к оси абсцисс также увеличивается. Это говорит о росте продуктивности Кп.