Результаты исследования параметров и режимов работы пресс-формы для изготовления конструкционных и строительных материалов из пожнивных остатков

Abstract

В технологии выращивания полевых культур получают значительное количество пожнивных остатков или соломы, которые, как правило, измельчаются и вносятся в почву. Цель – обоснование параметров и режимов работы малогабаритной пресс-формы для изготовления конструкционных и теплоизоляционных материалов из пожнивных остатков сельскохозяйственного производства. Методика проведения исследований, описанная в статье, основана на качественном и количественном методах, заключающихся в проведении группы взаимосвязанных экспериментов, направленных на получение технологических параметров и зависимостей, необходимых как для проектирования, изготовления и эксплуатации исследуемой пресс-формы, так и для производства теплоизоляционных материалов с заданными параметрами. В статье представлены результаты шести комплексных экспериментальных исследований, направленных на определение гигроскопичности сухого соломенного сырья; энергетических затрат, необходимых для просушки неспрессованного материала; степени увлажненности спрессованного материала при различной степени прессования; удельных энергетических затрат для сушки прессованного материала с разной степенью его прессования; времени охлаждения пресс-формы с материалом; горючести готового образца. Проведенные исследования позволяют определить энергетические затраты для изготовления из пожнивных остатков (соломы) конструкционных прессованных листов (соломитов) и теплоизоляционных сыпучих материалов (эковаты). Установленные зависимости позволяют определять наиболее приемлемые технологические режимы и удельные соответствующие им энергетические затраты. Для изготовления 1 м2 утеплительного материала толщиной 30 мм потребуются энергетические затраты от 11 до 16 кВт*ч, что соответствует удельным энергетическим затратам от 3,6 до 4,7 кВт*ч/кг. Дополнительные исследования приведенные авторами, подтверждают, что полученная по предлагаемым методикам продукция имеет класс горючести НГ 1 или Г1 и может быть использована, в качестве строительного конструкционного и утеплительного материала.

In the technology of growing field crops, a significant amount of crop residues or straw is obtained, which, as a rule, are crushed and returned into the soil. The purpose is to substantiate the parameters and operating modes of a small-sized mold for manufacturing structural and thermal insulation materials using crop residues from agricultural production. The research methodology described in the article is based on qualitative and quantitative methods, which consist in conducting a group of interrelated experiments aimed at obtaining technological parameters and dependencies necessary for both the design, manufacture and operation of the mold under study, and for production of thermal insulation materials with specified parameters. The article presents the results of six comprehensive experimental studies aimed at determining the hygroscopicity of dry straw raw materials; the energy costs required to dry the uncompressed material; the degree of moisture content of the compressed material at different degrees of compression; the specific energy costs for drying the pressed material with different degrees of its compression; the cooling time of the mold with the material; the flammability of the finished sample. The conducted studies allow for determining the energy costs for manufacturing structural pressed sheets (solomits) and thermal insulation bulk materials (eco-wool) from crop residues (straw). The established dependencies make it possible to determine the most acceptable technological modes and specific energy costs corresponding to them. To produce 1 m2 of insulation material with a thickness of 30 mm, it will be required energy costs from 11 to 16 kWh, which corresponds to specific energy costs from 3.6 to 4.7 kWh/kg. The additional studies provided by the authors confirm that the products obtained according to the proposed methods have a combustibility class NCG 1 or C1 and can be used as a building structural and insulation material.