Производство керамических канализационных труб

В процессе повторной кристаллизации, происходящей в местах контакта частиц при соответствующих температурных  условиях, элементы кристаллической  решетки приобретают подвижность  и диффундируют с переменой мест атомов в решетке и образованием новых соединений с различными физико-минералогическими  свойствами.

С повышением температуры, образовавшаяся жидкая фаза, под влиянием поверхностных  сил натяжения сближает частицы, что приводит к уплотнению материала. В зависимости от количества жидкой фазы она полностью заполняет  поры или обволакивает часть остающихся пор, образуя закрытую пористость. При  дальнейшем повышении температуры  количество жидкой фазы увеличивается. Она растворяет более мелкие частицы  в местах контакта, центры частиц сближаются, что сопровождается дальнейшим уплотнением  материала. При насыщении раствора растворившимися веществами или  новыми образованиями, последние выпадают из раствора в виде кристаллов, образующих жесткий каркас в спекаемом материале. Процесс перекристаллизации через  жидкую фазу протекает тем интенсивнее, чем выше температура (но не выше оптимальной  для данного материала).

Процессы  спекания материала в основном завершаются  в период выдержки при достижении оптимальной температуры (для данного  материала). Количество расплава и его  подвижность увеличиваются, спекаемый  материал уплотняется в результате пространственного перераспределения  кристаллической и вновь образовавшейся жидкой фазы при одновременном исчезновении пор. Количество жидкой фазы зависит  также от содержания в спекаемом  материале плавней - железистых, карбонатных  и других соединений, толщины  помола, качества печной среды и других факторов.

Регулируя факторы, обусловливающие образование  жидкой фазы, получают оптимальное  количество ее. При недостаточном  количестве жидкой фазы для перекристаллизации твердых компонентов смеси и  сцепления между собой отдельных  кристаллов и зерен наблюдается  твердофазовое спекание с получением материала недостаточной прочности, повышенной пористости и водопоглощения. При излишнем количестве жидкой фазы возможна деформация изделий при  обжиге, снижение термической устойчивости, повышение хрупкости и др.

Подбором  компонентов массы изделий регулируют температурный интервал образования  расплава. Тугоплавкий расплав вызывает сухое перерождение керамических материалов, легкоплавкий - может вызвать деформацию изделий. Вязкость расплава определяет его смачивающую способность. При  оптимальной вязкости расплав полнее проникает в капилляры, создает  тонкие пленки в местах контакта частиц лучше цементирует зерна и  бодьше проявляет свойства активного  минерализатора. Получение расплавом  оптимальных физико-химиеских свойств во многом определяют качества изделия, характеризуемое плотным спекшимся черепком, зависящим от температурного режима обжига и печной среды.

В данном случае обжиг труб осуществляется на туннельной печи. Садку труб не вагонетку  производят на так называемый “развитый  под”, устраиваемый из шамотного кирпича, посадочных колец, конуснообразных  шамотных подкладок и др. Садка  труб на развитый под способствует более равномерномому обжигу и лучшему  разливу глазури. Способы садки  труб зависят от диаметра. Плотность садки труб 290-320 кг/м³. На одну вагонетку устанавливают 18-47 труб, в зависимости от размеров, общей массой 1,5-1,6 т. Периодичность толкания вагонеток 40-60 мин для труб диаметром 150-200 мм и 70-80 мин для труб большего размера.

Регулируют  температуру таким образом: в  зоне подогрева(25м)- степенью открытия шиберов распределительных дымовых  каналов и патрубков рециркуляционной системы зоны; в зоне обжига (30 м) – уменьшение или увеличение интенсивности  сжигания топливо в горелках (с  каждой стороны 12-16 работающих горелок); в зоне охлаждения (54 м) – степенью открытия шибира патрубка концевого  вентилятора, Время пребывания труб по зонам: подогрева 18-20, обжига 5-7, охлаждения 24-26 ч. Продолжительность обжига труб от 34 до 65 ч , в  зависимости от диаметра. Расход топлива 170-300 кг/т труб. Съем труб с обжигательного канала 2800-3700кг/м³ в месяц. Для выравнивания температуры, особенно в зоне подготовки, применяют  высокотемпературные рециркуляционные вентиляторы, устанавливаемые с  боков и у свода печи.

4. Технические требования
1. Отклонение от линейных размеров
1. Конструкция, размеры и предельные отклонения размеров труб должны соответствовать табл. 2

                                                              Табл. 2

Ствол трубы					Раструб  трубы			Номинальная толщина стенки
Внутренний диаметр  d		Номинальная длина L (пред.откл.		Номинальная длина нарезки l	Внутренний диаметр d1		Номинальная глубина l1 (пред.откл.	ствола и раструба S (пред.откл.
1		2		3	4		5	6
1		2		3	4		5	6
Номин.	Пред.откл.	±20)		(пред.откл. ±5)	Номин.	Пред. откл.	±5)	±4)
150	±7	1000	60		224	±7	60		19
200					282				20

 

Отклонение  от прямолинейности труб на 1 м длины  ствола не должно превышать:

  11 мм -при диаметре 150-250 мм;

 Отклонение от прямолинейности  труб высшей категории качества  на 1 м длины ствола не должно  превышать:

    

8. мм -при диаметре 150-250 мм;

 

2. Отклонение от перпендикулярности плоскости торцов труб к их осям не должно превышать:

   4 мм -при диаметре 150-300 мм;

2. Показатели внешнего вида
1. Трубы следует изготовлять в соответствии с требованиями настоящего стандарта по технологическим инструкциям, утвержденным в установленном порядке.
2. По показателям внешнего вида поверхности труб должны удовлетворять требованиям, указанным в табл. 3

Общее число видов показателей  на одной трубе не должно быть более 4 шт., а на трубе высшей категории  качества - 3 шт.

Примечание. Приведенные в таблице  в скобках значения распространяются на трубы высшей категории качества.

 

 

 

                                                                                                                        Таблица 2

Наименование показателя	Норма на одну трубу
Не покрытые глазурью небольшие участки:
на внутренней поверхности	Не допускаются общей площадью более 1%
на наружной поверхности	Не допускаются общей площадью более 5%
Посечки	Не допускаются, если имеют характер сетки
Несквозные трещины шириной более 1 мм на плечике раструба	Не допускаются на внутренней стороне  длиной более полуторной ширины плечика  в количестве более 3 шт.
Трещины на торцах трубы:
несквозные (не проходящие через всю  толщину стенки трубы)	Не допускаются шириной более 1,5 мм на трубах диаметром 150-250 мм  в  количестве более 3 шт.
сквозные (проходящие через всю толщину  стенки трубы)	Не допускаются шириной более 1,5 мм на трубах диаметром 150-250 мм, выходящие  на нарезку, в количестве более 2 шт.
Отдельные выплавки и инородные поверхностные  включения:
на внутренней поверхности	Не допускаются длиной более 10 (8) мм, глубиной более 4 (3) мм
на наружной поверхности	Не допускаются длиной более 15 (10) мм, глубиной более 4 (3) мм
Пузыри (вздутия) на внутренней поверхности  ствола	Не допускаются высотой более 3 мм в количестве более 3 шт.
1	2
1	2
Отбитости на торцах трубы с внутренней и наружной сторон и на ребрах плечика	Не допускаются: глубиной более 1/3 (1/4) толщины стенки трубы;           длиной более 2/3 (1/2) длины нарезки  для раструба и 1/2 длины нарезки  для ствола трубы; шириной более 1/8 (1/10) длины окружности трубы на торцах труб всех диаметров  и на плечике раструба труб диаметром 150-300 мм

 

 

3. Трубы на наружной стороне  конца ствола и на внутренней стороне  раструба должны иметь нарезку не менее чем из пяти канавок глубиной не менее 2 мм.

 На отдельных участках допускается  уменьшение глубины нарезки до 1 мм при условии, что суммарная  длина канавок такой глубины  не превышает 50 мм.

4. Овальность ствола и раструба труб не должна превышать значений предельных отклонений от размеров их диаметров
5. Конусность раструба по его внутреннему диаметру не должна превышать 8 мм.

   

6. Внутренняя и наружная поверхности труб должны быть покрыты химически стойкой глазурью.
7. На наружной поверхности раструба допускаются упрочняющие продольные ребра в виде утолщений, форму и число которых определяет предприятие-изготовитель.
8. Трубы на 1 м длины ствола должны выдерживать без разрушения внешнюю нагрузку не менее:

  20 кН (~2000 кгс) -при диаметре 150-250 мм;

 

Трубы высшей категории качества на 1 м длины ствола должны выдерживать  без разрушения внешнюю нагрузку не менее:

24. Н (~2400 кгс) -при диаметре 150-250 мм;

 

9. Трубы должны быть водонепроницаемыми и выдерживать внутреннее гидравлическое давление не менее 0,15 МПа (~1,5 кгс/кв.см).
1. Водопоглощение труб не должно превышать 8%, а труб высшей категории качества - 7,5%.
1. Кислотостойкость труб должна быть не менее 93%, а труб высшей категории качества - не менее 94%.
1. Трубы при простукивании металлическим молоточком массой примерно равно 200 г должны издавать чистый недребезжащий звук.