Технология производства стекловаты

ВВЕДЕНИЕ

 

 Современное состояние  отрасли и основные направления ее развития в условиях рыночной экономики

 

  Стекольная  промышленность России развивается в сложных экономических условиях, связанных с выпуском конкурентно способной продукции. Стекло и изделия на его основе широко применяются практически во всех областях народного хозяйства. Стекло превратилось в незаменимый материал строительного и конструкционного назначения. Расширены представления о стеклообразном состоянии и строении стекла, разработаны новые составы стекол на основе нетрадиционные стеклообразующих систем. В то же время технологические резервы получения стекла и его возможности как материала далеко не исчерпаны.

    Создание промышленного пространства стеклянных волокон в России и за рубежом было  обусловлено  потребностями техники в высокотемпературостойкости материала, обладающего высокими электроизоляционными и механическими характеристиками.

    Промышленное производство стеклянных волокон было создано в США. В последний период оно было организовано и в других промышленно развитых странах.

    Быстрому развитию промышленности стеклянных волокон способствовали доступность и распространенность основных сырьевых  материалов и короткий и относительно простой технологический цикл их получения.

    Сегодня перед строительным комплексом стоит актуальная задача уменьшения теплопотерь зданий и сооружений. Одним из современных материалов, которые способствуют решению данной задачи, являются минераловатные утеплители. Минераловатная продукция обладает рядом уникальных характеристик: отличная теплозвукоизоляционная способность, стойкость к щелочными кислым средам, к высоким и низким температурам, виброустойчивость и малый вес. Это существенно расширяет сферу её применения. В настоящее время, кроме строительного комплекса и ЖКХ, продукция на основе базальтовых волокон применяется в авиастроении , атомной энергетике. Химической и биологической промышленности.  Объём отечественного рынка минераловатной продукции оценивается сегодня на уровне 450-500 млн. долларов США в год.

     Минераловатные  утеплители производят  путём вытягивания волокна из расплавленной стеклообразной массы. Волокна, переплетаясь естественным  образом формируют ковёр, который образует вату – самый простой утеплитель.

 Из ковра  путём механической, термической и химической обработки получают широкий спектр плитных утеплителей и матов. Для производства  минераловатных матов  ковёр прессуют и прошивают специальными нитями. Простая схема производства плит описывается следующим образом: полученный ковёр пропитывают связующим( на разных стадиях технологического  процесса) , прессуют до нужной толщины, высушивают  в камере тепловой обработки при температуре 120-200 С , затем разрезают на плиты заданных размеров.

Растёт потребление утеплителей, которые способны  улучшить  теплосбережение зданий.  Отчасти данный процесс стимулируется  введением новых норм по теплотехнике, отчасти – переходом к совершенным  формам строительства, когда больше  внимания уделяются комфортности проживания,  отчасти – дороговизной тепловой энергии.

Величина  емкости рынка теплоизоляционных материалов, которая определяет реальное потребление этой продукции в России, зависит от действия значительного числа факторов. Каждый из них в отдельности может создавать тенденцию, как к увеличению, так и к уменьшению текущей емкости рынка. Реальное изменение во времени этого интегрального показателя зависит  от результирующей направленности действия всех факторов. Поскольку оно (действие) проявляет в себя крайне неоднородно в различных регионах, возникает значительная дифференциация потребления, которая выражается в больших различиях емкости региональных рынков, как в абсолютном исчислении, так и в удельных показателях (например, на душу населения). Ниже рассмотрены основные факторы, которые наиболее существенно влияют на формование спроса на теплоизоляционные материалы в целом и в каждом конкретном регионе.

В настоящее время в России производятся все виды стеклянных волокон, материалов. Применение стекловолокнистых материалов в электротехнической промышленности дало возможность не только существенно повысить надежность и долговечность электрических машин. Данная производительность находит широкое применение в строительной промышленности для теплоизоляции стен, полов, перекрытий, кратных  кровель строительных сооружений.

 

 

 

 

 

 

 

 

1. ОБЩАЯ  ЧАСТЬ

 

1.1. Краткая характеристика существующего цеха

       

 Существующий цех выработки материала на предприятии ООО «ЭПОХА- БАЗАЛЬТ», расположен с малыми производственными площадями, при расстановке оборудования не соблюдены нормы проектирования. Эти недостатки не дают возможности внедрять механизацию транспортировки изделий, обеспечить необходимые условия для внедрения передовой технологии, создать нужные условия труда.

Цех представляет собой каркасно- панельное сооружение прямоугольной формы. Фасад здания частично остеклен ленточным остеклением и частично с простенком.

Оконные проемы: металлические оконные блоки в  производственных зданиях, во вспомогательных участках- деревянные.

В цехе предусмотрено электрическое освещение, необходимое при работе в вечернее и ночное время. А также полностью освещена и сама установка производства материала прессованного.

В верхней части цеха находятся фонари, которые открывают  в летний период времени для естественной вентиляции цеха и лучшего воздухообмена, которые предусматриваются санитарно- эпидемической станцией.

Здание опирается на ступенчатый железобетонный фундамент. Полы цеха опираются на пяты колонных оснований с использованием плит настила из железобетонных ковров.

В качестве перекрытия используют железобетонные плиты с использованием кровли с гидроизоляцией по всему периметру здания.

Внедренными ножами продольной резки осуществляется отрезка боковых кромок материала, выходящего из сушильного конвейера. Расстояние расположения ножниц по ширине регулируется в зависимости от вида материала.

Как только толщина мата на наматывающем барабане будет достаточной, мат подрезается и переносится вручную на стол раскладки.

Загрузка базальтовой крошки осуществляется вручную. Ритм загрузчика связан с уровнемером- специальным устройством для измерения  и поддержания постоянного уровня стекломассы в бассейне  печи. Ширина загрузочного кармана печи 0,21 м., длина- 0,25 м.

 

 

 

 

1.2. Технико- экономическое  обоснование проектируемого цеха

 

В проекте указанные выше недостатки устраняют, а именно: производство материала размещается в новом здании, планировка оборудования ведется согласно норм проектирования, внедряется загрузчик для подачи базальтовой крошки в камнеплавильную печь, раскладчик матов из базальтового волокна, ножи продольной резки материала, а также внедряется счетчик метража материала.

Предприятие ООО»ЭПОХА-БАЗАЛЬТ» расположено в п. Бытошь, Дятьковского района, Брянской области. Площадь предприятия составляет 178740 .

Завод связан с поставщиками сырья и потребителями готовой продукции с помощью автомобильных и железных дорог. С внешней сетью железных дорог предприятие связано подъездным железнодорожным путем. С внешней сетью автомобильных дорог предприятие связано подъездной автодорогой.

 Природным  газом предприятие обеспечивается  централизованно через газораспределительную станцию давлением 3 . Через заводской газораспределительный пункт понижающий давление до среднего 0,8 .

  Технической водой  предприятие снабжается из местного озера «Бытошское». Артезианской  водой предприятие обеспечивается из отдельно стоящей скважины находящейся на территории предприятия и водонапорной башни водоразмещением  и собственного разборного водопровода.

   Электроэнергию предприятие получает с подстанции Бытошская.

   Теплоэнергией предприятие снабжается от собственной котельной.

   Климат Брянской области умеренно- континентальный. Средняя температура января –(10-12) , средняя температура июля +(19-21) . Роза ветров предприятия расположена так, что все дымовые выбросы идут не на населенный пункт, а в сторону населенной части поселка.

   Сырье и материалы, используемые в производстве привозные. Для хранения сырьевых материалов на заводе имеется крытый склад, который имеет железнодорожный путь.

    Базой для подбора инженерно- технологического персонала служит Белгородский Государственный  технологический  университет им. Шухова, Дятьковский индустриальный техникум и другие учебные заведения города Брянска. Базальтовая крошка поступает на предприятие из Московского потока.

 

 

 

 

2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ  ЧАСТЬ

 

2.1.Ассортимент и ГОСТ на выпускаемую продукцию

 

МПБ- материал прессованный на основе базальтового супертонкого волокна (БСТВ) по связующим вырабатываемый  по ТУ 5761-001-52876233-03.

 

                                                                                      Таблица 1

                                     Технологическая характеристика

 

Наименование показателей	Значение
	Маты БСТВ	Спец.  назначения
Средний диаметр волокна, мкм, не более	3	2
Плотность в момент изготовления, кг/ , не более	25	20
Содержание неволокнистых  включений размером свыше 0,25 мм., %, не более	10	5
Теплопроводность при (25 5) , Вт/(М.К.), не более	0,042	0,042
Выщелачиваемость в пересчете на 5000 , , не более	5	5
Влажность, %, не более	2	2

 

 Маты БСТВ  после изготовления укладывают  в стопу, сворачивают в рулон и упаковывают в бумагу по ГОСТ 8273, ГОСТ 8828 или другую  бумагу, обеспечивающую сохраненность матов, или в полиэтиленовую пленку ГОСТ 10354 и перевязывают шпагатом ГОСТ  17308 или другими видами шпагата. Торцы рулонов остаются открытыми. Маты разделяют между собой полосками бумаги.

Масса одного упаковочного места должна быть не более 20 кг. Маркировка- по ГОСТ 14192.

На каждое упаковочное место наклеивают ярлык, в котором должно быть указано:

-наименование  или товарный знак завода- изготовителя;

-условное обозначение изделий;

-обозначение  технических условий;

-количество, шт.;

- масса- нетто, кг.;

- дата изготовления;

- фамилии или  условные номера и упаковщика.

Не допускаются: разрывы, дыры, грязь, мокрые и горелые пятна, капли базальтовой или стеклянной массы, завышенное количество неволокнистых включений.

 

                                                                                                                  Рисунок 1.

 

    Образец готового прошивного мата из БСТВ

 

                   

 

2.2. Выбор и  обоснование состава стекла, шихты

 

Для производства матов БСТВ мы используем следующий хим. состав стекла:

 

	%
	52
	18,5
CaO	10
MgO	3
	14,5
	2
	100

   

Кремнезем  ( ) влияет на свойства следующим образом: повышает вязкость, улучшает механические и химические  характеристики, повышает тугоплавкость и затрудняет гомогенизацию и уменьшает показатель преломления, повышает термостойкость.

 содействует  проварку стекломассы, снижает коэффициент  термического расширения, что обусловливает повышенную термостойкость, улучшается механическая прочность.

CaO в состав базальта, облегчает варку и осветление, придает химическую устойчивость.

MgO, повышает химическую устойчивость, механическую прочность базальта.

Соединения железа  в зависимости от валентности окрашивают стекла в желтоватый ( ).         

Содержание в базальте повышает коэффициент расширения и снижает термическую устойчивость базальта.

Влияние оксида натрия на свойства базальта следующее: понижает температуру плавления и  вязкость, уменьшает склонность к кристаллизации, при этом повышается плотность, показатель преломления, микротвердость, облегчает  гомогенизацию.

Материал прессованный, полученный из данного состава базальта, дешевле других видов базальтового волокна.

 

2.3.Характеристика  сырьевых материалов, топлива, требования предъявляемые к ним