Способ глазурования асбестоцементных кровельных листов

Способ глазурования асбестоцементных кровельных листов

Реферат

Изобретение относится к области получения глазурованных асбестоцементных кровельных листов и может быть использовано в промышленности строительных материалов.

В настоящее время существует ряд способов глазурования строительных материалов различного назначения, в частности автоклавных стеновых материалов, керамики и других.

Известен способ глазурования автоклавных стеновых материалов, включающий операции полусухого прессования, плазменное оплавление их лицевой поверхности с последующей автоклавной обработкой [1].

Однако несмотря на неплохое качество конечного продукта способ имеет следующие недостатки: длительность и трудоемкость процесса за счет последующей обязательной автоклавной обработки и значительное количество брака в виде сколов и отслоений глазурного слоя при укладке отпрессованных оплавленных полуфабрикатов на вагонетки.

Наиболее близким техническим решением является способ глазурования керамических изделий, включающий плазменное оплавление лицевой поверхности керамического изделия с одновременным напылением порошка глазури [2].

Недостатком данного способа является низкая производительность процесса глазурования за счет ограниченности подачи порошка глазури, высокая энергоемкость процесса и относительно невысокое качество глазурного слоя.

Преимуществом предлагаемого способа является повышение качества конечного продукта, ускорение процесса глазурования, снижение энергозатрат и, как следствие, получение высококачественной конкурентоспособной продукции.

Поставленная цель достигается тем, что в предлагаемом способе глазурования асбестоцементных кровельных листов плазменное напыление глазури производят на асбестоцементные кровельные листы, предварительно покрытые слоем жидкого стекла, при мощности работы плазмотрона 9 кВт, расходе порошка глазури 3,25-3,50 г/с, скорости прохождения плазменной горелки по поверхности асбестоцементных кровельных листов 0,4 м/с.

В отличие от керамики асбестоцемент не выдерживает высоких температур и разрушается под действием процессов дегидратации цементного камня. Вследствие этого при плазменном напылении порошка глазури происходит дегидратация цементного камня и самоотслоение глазурного слоя.

Если в известном способе плазменное оплавление поверхности керамики приносит положительный результат и способствует образованию глазурного слоя, то в предлагаемом способе оплавление лицевой поверхности асбестоцементных кровельных листов приводит к дегидратация цементного камня и разрушению изделия.

Таким образом, совмещение операций оплавления поверхности с одновременным напылением порошка глазури в известном способе неприемлемо в предлагаемом способе глазурования асбестоцементных кровельных листов.

Отличительным способом предлагаемого способа является устранение последствий дегидратации цементного камня путем предварительного нанесения на поверхность асбестоцементных кровельных листов слоя жидкого стекла с последующим плазменным напыление порошка глазури.

Как известно, асбестоцементные изделия имеют водопоглощение до 25% [3]. Это позволяет пропитывать поры в поверхностном слое асбестоцементных кровельных листов жидким стеклом и создавать промежуточную зону, предотвращающую дегидратацию цементного камня. В процессе плазменного напыления происходит взаимодействие расплава глазури с жидким стеклом, релаксация напряжений в глазурном слое и резкое снижение последствий термоудара. В конечном итоге это приводит к повышению качественных показателей глазурного слоя, в частности - прочности сцепления покрытия с основой и морозостойкости.

Таким образом, основным отличительным признаком предлагаемого способа глазурования является операция нанесения жидкого стекла на поверхность асбестоцементных кровельных листов с последующим плазменным напыление порошка глазури. Без данной технологической операции получить глазурованные асбестоцементные кровельные листы невозможно.

Изобретательский уровень подтверждается тем, что предварительное нанесение жидкого стекла на поверхность асбестоцементных кровельных листов с последующим плазменным напыление порошка глазури позволяет не только получить высококачественный конечный продукт, с гораздо более низкими напряжениями в покрытии, но и сократить время глазурования, а так же снизить энергозатрыты.

Проведенный анализ известных способов плазменного глазурования строительных материалов позволяет сделать заключение о соответствии заявляемого изобретения критерию «новизна».

Оптимальными условиями глазурования, экспериментально полученными, являются мощность работы плазмотрона 9 кВт, при скорости прохождения плазменной горелки по поверхности асбестоцементных кровельных листов 0,4 м/с и расходе порошка глазури 3,25-3,50 г/с (табл.1, 2).

Таблица 1
Оптимальные параметры плазменного глазурования асбестоцементных кровельных листов
Энергозатраты (мощность работы плазмотрона кВт)	Расход плазмообразующего газа аргона, м3/час	Скорость прохождения плазменной горелки, м/с	Качество изделия
Прочность сцепления, МПа	Напряжения в покрытии, МПа
6	2,5	0,25	2,5	3,1
0,35	2,8	2,9
0,35	3,0	2,6
0,40	3,8	2,1
0,45	3,2	2,4
7,5	2,5	0,25	3,1	3,1
0,30	3,5	2,6
0,35	3,8	2,3
0,40	4,4	1,9
0,45	3,9	2,1
9	2,5	0,25	3,8	2,3
0,35	4,1	2,1
0,35	4,4	1,8
0,40*	4,8*	1,4*
0,45	4,5	1,6
12	2,5	0,25	3,6	2,6
0,35	3,8	2,4
0,35	4,1	2,1
0,40	4,5	1,8
0,45	4,2	2,0
* - оптимальный режим.

Таблица 2
Влияние расхода порошка глазури на состояние глазурованной поверхности при оптимальных параметрах работы плазмотрона (мощность - 9 кВт, скорость прохождения плазменной горелки - 0,4 м/с)
№ п/п	Расход порошка глазури, г/с	Состояние глазурованной поверхности (визуально)	Пористость (метод «пятна»)
1	2,50	бугристая	пористое
2	2,75	бугристая	пористое
3	3,0	с ровным разливом	пористое
4	3,25	с ровным разливом	беспористое
5	3,5-	с ровным разливом	беспористое
6	3,75	деформированная с натеками	беспористое
7	4,0	деформированная с натеками	пористое
* - оптимальный режим.

Пример

Плазменное глазурование асбестоцементных кровельных листов порошком синего кобальтового стекла.

Для глазурования использовали восьмиволновый шифер (асбестоцементный кровельный лист стандартных размеров 1750×1130 мм). Перед плазменным напылением поверхность асбестоцементного кровельного листа обрабатывали жидким натриевым стеклом Марки А (по ГОСТ 13078-81). Жидкое натриевое стекло Марки А наносили на поверхность асбестоцементных кровельных листов валиком в ручную.

Асбестоцементный кровельный лист помещали на пластинчатый конвейер, скорость которого составляла 0,4 м/с.

Над пластинчатым конвейером устанавливали плазменную горелку ГН-5Р электродугового плазмотрона УПУ-8М. Параметры работы плазмотрона были следующие: мощность - 9 кВт, расход плазмообразующего газа 2,5 м³/час, расход воды на охлаждение - 0,6 м³/час. В качестве порошка глазури использовали порошок синего кобальтового стекла зерновым составом 100-250 мкм.

После плазменного напыления порошка глазури на поверхность асбестоцементного кровельного листа по стандартным методикам определяли показатели качества конечного продукта. Прочность сцепления глазурного слоя определяли методом отрыва на разрывной машине R-0,5 и рассчитывали как среднее пяти измерений:

Морозостойкость определяли методом попеременного замораживания-оттаивания до начала отслоения глазурного слоя от основы и рассчитывали как среднее пяти измерений:

Пористость глазурного слоя определяли методом «пятна».

Сопоставительные данные показателей качества и технологических параметров предлагаемого способа и известного способа представлены в табл.3.

Таблица 3
Показатели качества материалов и технологические параметры
№ п/п	Показатели	Ед. изм.	Предлагаемый способ	Известный способ
1	Оптимальная скорость прохождения плазменной горелки	м/с	0,40	0,25
2	Оптимальный расход порошка глазури	г/с	3,25-3,50	2,75-3,00
3	Прочность сцепления покрытия с основой	МПа	4,8	4,5
4	Морозостойкость	циклы	53	44
5	Качество покрытия		беспористое с ровным разливом	беспористое с ровным разливом

ЛИТЕРАТУРА

1. Пат. 2354631, МКИ³ С04В 41/50, В28В 11/04. Способ глазурования автоклавных стеновых материалов / В.Бессмертный, А.Симачев, В.Панасенко, Н.Бурлаков, О.Бахмутская, Л.Выскребенец. - 2007123694/03, Заявлено 26.06.2007. Опубл. 10.05.2009, Бюл. №13. Приоритет 26.06.2007.

2. Пат. 2335483, МКИ³ С04В 41/86. Способ глазурования керамических изделий / В.Бессмертный, А.Симачев, Н.Минько, П.Дюмина, О.Соколова, А.Яровой, О.Кошелева. - 2006131060/03, Заявлено 29.08.2006. Опубл. 10.10.2008, Бюл. №28. Приоритет 29.08.2006.

3. Строительные материалы / под ред. Г.А.Айрапетова. - Ростов-на-Дону: Феникс, 2004. - С.497-501.

Способ глазурования асбестоцементных кровельных листов, включающий плазменное напыление порошка глазури, отличающийся тем, что лицевую поверхность асбестоцементных кровельных листов покрывают жидким стеклом, а плазменное напыление порошка глазури производят при мощности работы плазмотрона 9 кВт, скорости прохождения плазменной горелки по поверхности асбестоцементных кровельных листов 0,4 м/с и расходе порошка глазури 3,25-3,50 г/с.