Проектирование промышленных печей (стр. 4 из 5)
- обжиг при температуре 1300 ÷ 1500 °С.
При приготовлении огнеупорного бетона в барабан бетономешалки сначала загружают цемент соответствующей марки, заполнитель, наливают 0,8 количества воды, потребной на замес и перемешивают в течение 2 минут; затем доливают остальную часть воды и перемешивают бетонную смесь до полной однородности, но не менее 3 минут.
При приготовлении бетона на жидком стекле тонкомолотая добавка заранее тщательно смешивается с просеянным через сито с отверстиями 0,6 мм кремнефтористым натрием. В бетономешалку загружают 0,8 потребного на замес количества растворимого стекла, затем смесь тонкомолотой добавки с кремнефтористым натрием, добавляют мелкий и крупный заполнители и перемешивают их в течение 2 минут; затем в мешалку добавляют остальную часть растворимого стекла и перемешивают бетонную смесь до полной однородности, но не менее 3 минут.
Расход воды при приготовлении бетонов устанавливается опытным путем в зависимости от требуемой подвижности бетонной смеси. Однако осадка стандартного конуса при этом не должна быть больше 2 см.
Сушка и обжиг возможны прямо в печи при сооружении из бетона крупных элементов, узлов или целиком печей. Нагрев при обжиге должен вестись постепенно, так как при этом происходит расширение, а затем усадка бетона, что может вызвать его растрескивание.
2.2 Расчет строительного бетона заданной марки
Подобрать состав бетона марки 200 с осадкой конуса 5 см на цементе активностью 500. Заполнители: гравий влажностью 0% и мелкий песок влажностью 3%.
Находим В/Ц=0,64 [2, таблица 3].
Для ближайшего В/Ц=0,64 находим расход цемента на 1 м3бетона [2, таблица 4] Ц=293 кг или 293/1200=0,244м3=244 л и состав бетона по объему 1:1,8:3,6.
На 1 м3 бетона расходуется:
песка: П=244∙1,8=439,2 л, а с учетом коэффициента на влажность песка 439,2∙1,15=505 л;
гравия: Г=244∙3,6=878,5 л;
воды: В=Ц∙В/Ц=293∙0,64=187,5 л, а с учетом влаги в песке 187,5-439,2∙1,5∙0,03=168 л (объемный вес песка 1500 кг/м3).
На один замес бетономешалки емкостью 250 л требуется:
цемента: 293∙0,25∙0,7=51,3кг;
песка: 505∙0,25∙0,7=88,4 л;
гравия: 878,5∙0,25∙0,7=153,7 л;
воды: 168∙0,25∙0,7=29,4 л.
1. Для обычного бетона в качестве заполнителя используется щебень, гравий и песок любых плотных пород, а в качестве вяжущих – цемент.
2. Найденный состав бетона проверяется пробным замесом. Для опытного замеса берут материалы из расчета на 10 л бетона, т.е. в 100 раз меньше, чем это рассчитано на 1 м3. Сухие материалы тщательно перемешиваются между собой и затем с водой, которая должна быть влита сразу в полном расчетном количестве. Подвижность или жесткость бетона проверяется осадкой конуса или техническим вискозиметром. Если подвижность (осадка конуса) или жесткость смеси получается больше или меньше, чем требуется, то берется соответственно следующий или предыдущий состав; В/Ц оставляется прежним. Если смесь не обнаруживает связности и однородности, выясняют, не является ли это причиной недостатка или избытка песка, недостатка вяжущего или избытка крупного заполнителя. По выяснении причины изменяют расход цемента или долю песка в заполнителях и вновь делают пробный замес, добиваясь полного устранения расслаивания или несвязанности смеси.
3. Определение количества кирпичей и состава раствора для кладки арочных сводов
3.1 Расчет количества прямых и клиновидных кирпичей для кладки арочного свода
Определить количество кирпичей необходимых для кладки арочного свода с центральным углом φ=60° при ширине пролета B=2318 мм. Толщина свода равна длине кирпича S=230 мм, длина свода равна L=12,43 м. Предусмотреть кладку третьей категории.
При φ=60° принимаем радиус свода равным ширине пролета R=B=2318 мм. Тогда значение величины стрелы подъема составит:
.Свод выкладываем из кирпича размером: прямой 230´113´65 мм; клиновой 230´113´65´55 мм.
Так как кладка третьей категории выполняется с толщиной швов не более 3 мм, принимаем d=3мм. По формуле (1) общее количество кирпичей, необходимых для кладки одного кольца арочного свода составит:
(1)где b – толщина кирпича, мм;
d – толщина швов, мм.
.Суммарный сбавок, который должны иметь все кирпичи (разность между длиной наружной и внутренней дуг оката), определим по формуле (2):
(2) 
.По формулам (3) и (4) определяем количество клиновых и прямых кирпичей, идущих на одно кольцо:
(3)где l1 – сбавок клинового кирпича (разность в толщине толстого и тонкого концов клинового кирпича).
(4)l1 = 65-55=10 мм.
. 
.Так как длина свода равна 12,43 м, то при ширине кирпича δ=113 мм = 0,113 м количество кольцевых рядов составит:
.На 110 кольцевых рядов необходимо
шт. кирпичей, из них клиновых – 2640 шт., прямых – 1650 шт.Объем клинового и прямого кирпича составит, соответственно
, 
.Объем общего количества кирпичей, идущих на одно кольцо оката равно
.На 110 кольцевых рядов
.3.2 Расчет состава воздушно-твердеющего раствора
Определить состав воздушно-твердеющего шамотно-глиноземистого раствора и его расход для кладки арочного свода, а также затраты рабочего времени на кладку, расход времени подсобных рабочих на приготовление раствора и транспортировку материалов в пределах рабочей зоны.
Согласно [3, приложение А, таблица 2, 5] для кладки арочного свода необходим шамотно-глиноземистый воздушно-твердеющий раствор полугустой консистенции.
По [3, приложение А, таблица 4] принимаем состав раствора (в % по весу):
шамотный порошок................................ 80%
огнеупорная глина.................................. 4%
портланд-цемент марки 400................... 16%всего......................................................... 100%
и средний расход материалов для приготовления 1 м3 раствора:
огнеупорная глина.................................. 510 кг
шамотный порошок................................ 960 кг
Согласно принятым данным для приготовления 1 м3 раствора необходимо:
шамотного порошка............ 960∙0,8=768 кг
огнеупорной глины.............. 510∙0,04=20,4 кг
Принимаем объемный вес приготовляемого глиняного молока равным
. По рисунку 3 в соответствии с объемным весом глиняного молока вес сухой глины и количества воды в одном литре глиняного молока соответственно составит 0,336 кг и 0,874 кг. 
Рисунок 3 – Содержание сухой глины в глиняном молоке
Считаем, что в воду для приготовления глиняного молока 0,15% кальцинированной соды от веса глины. Тогда для приготовления 1 л молока необходимо (0,336∙0,15)/100=0,0005 кг кальцинированной соды.
Таким образом, для приготовления 1 м3 глиняного молока объемным весом 1210 кг/м3 необходимо:
глины....................................................... 336 кг
воды......................................................... 874 кгитого........................................................ 1210 кг
кальцинированной соды......................... 0,5 кг
Принимаем объем растворомешалки равной 1 м3, тогда состав глиняного молока, содержащего 20,4 кг глины, необходимой для одного замеса равен:
глины....................................................... 20,4 кг
воды......................................................... 
кгитого........................................................ 73,4 кг
кальцинированной соды.........................
кгОбъем глиняного молока на один замес составит:
л.Итак, для приготовления воздушно-твердеющего раствора в растворомешалку вводят 73,4 кг глиняного молока. В полученный раствор загружается потребное на один замес количество шамотного порошка (768 кг).
При определении воды, необходимой на один замес, учитывается количество воды, содержащееся в глиняном молоке. Согласно [3, приложение А, таблица 4] для приготовления жидкого раствора необходимо (ориентировочно) 45% воды от веса смеси, т.е.
,что с учетом воды, содержащейся в глиняном молоке, составит:
.Согласно [3, приложение А, таблица 1] принимаем вес клинового и прямого шамотного кирпичей равным соответственно 2,7 кг и 3,2 кг. Тогда расход прямых и клиновидных кирпичей на 1 м3 кладки составит: