Цех по производству плит минераловатных повышенной жесткости на синтетическом связующем ГОСТ 22950, производительностью 50 тыс. м 3 в год

Цилиндры, полуцилиндры и сегменты минеральной  ваты предназначены для теплоизоляции  трубопроводов. Базальтовая вата может  выпускаться с различными покрытиями (стеклохолст, фольга), а также может быть прошита стеклонитью или проволокой.

Процесс производства базальтовой минеральной  ваты в целом схож с производством  стекловаты, описанным выше, с той  разницей, что плавление сырья  происходит при более высоких температурах. Основные производители базальтовой ваты – компании: Paroc, Rockwool, Nobasil, Технониколь, Данко-Изол.

При выборе и использовании минеральной  ваты необходимо в первую очередь  руководствоваться рекомендациями производителей, а также учитывать факторы, которые будут воздействовать на минераловатные изделия в процессе эксплуатации. Для долговечной и эффективной эксплуатации волокнистой теплоизоляции необходимо:

- помнить,  что минеральная вата является  открытопористым утеплителем, поэтому ее необходимо защищать от воздействий как воды, так и газообразной влаги. Увлажнение минеральной ваты со временем снижает эффективность теплоизоляции;

- при выборе  руководствоваться показателями  жесткости, которые соответствуют предполагаемым нагрузкам.   [ 4 ]

 

Искусственное минеральное волокно и теплоизоляционные  изделия на его основе.

Искусственное минеральное волокно широко применяют  для производства теплоизоляционных и акустических изделий. Общий объем материалов и изделий на основе искусственных минеральных волокон составляет более 60% от выпуска теплоизоляционных и акустических материалов всех видов. В зависимости от сырья и способа производства искусственное минеральное волокно можно подразделить на следующие разновидности :

- волокно минеральное  с температурой применения до 600 ^оС (рядовое) ;

- волокно стеклянное  (стекловолокно) с температурой  применения до 400 ^оС ;

- высокотемпературостойкое  и огнеупорное волокно с температурой  применения соответственно до 1000 ^оС и выше.

Продукт в виде бесформенной волокнистой  массы получил название минеральной или стеклянной ваты, в зависимости от химического состава исходных силикатных расплавов. Стеклянная вата характеризуется более высоком содержанием кремнезема и щелочей.

 

Минеральная вата.

Минеральная вата – рыхлый материал, состоящий из тонких (1-15 мкм) волокон стекловидной структуры. Технология минеральной ваты включает следующие процессы : подготовку сырья, плавление сырья и получение силикатного расплава, переработку расплава в волокно, формирование минерального ковра, рулонирование полученного ковра.

Сырьевые  материалы для минераловатного достаточно разнообразны и имеются в стране в большем количестве. Для изготовления минеральной ваты применяют промышленные отходы, попутные продукты производств, горные породы. К сырью для производства минеральной ваты предъявляют следующие основные требования :

- оно должно  иметь определенный химический  состав, обеспечивающий стойкость волокна против действия эксплуатационных факторов (влаги, температуры) ;

- высокую температуру  получения расплава, достижимую  в применяющихся для этих целей  плавильных агрегатах ;

- образовывать  силикатные расплавы , характеризующиеся  необходимыми для волокнообразования реологическими показателями ;

- быть распространенным  и не требовать сложной предварительной  подготовки.

Перечисленные требования обычно обеспечиваются составлением соответствующей смеси (шихты), включающей два или более компонентов. Лишь немногие виды природного сырья могут быть использованы для получения минеральной ваты без подшихтовки.

Плавильные  агрегаты. Для получения расплавов в минераловатном производстве применяют различные типы плавильных печей :

- шахтные (вагранки) ;

- ванные ;

- шахтно-ванные ;

- электродуговые ;

- шлакоприемники.

Способы переработки расплава в волокно  основаны на расщеплении струи расплава, вытекающей из печи, на тонкие струи  и их вытягивание в волокна. В настоящее время известно несколько разновидностей способов переработки расплавов в волокно. По принципу воздействия электроносителя на струю расплава, истекающего из правильного агрегата, их можно разделить на три основных способа :

1. дутьевой ;
2. центробежной ;
3. комбинированный.

При дутьевом способе выходящий из печи расплав разбивается на мелкие капельки струёй пара или воздуха, которые  вдуваются в специальную камеру и в полете сильно вытягиваются, превращаясь в тонкие волокна диаметром 2-10 мкм. При центробежном способе струя жидкого расплава поступает на быстро вращающийся диск центрифуги и под действием большой скорости вращения сбрасывается с него и вытягивается в волокна.

Таким образом, минеральная вата представляет собой тонкие и гибкие волокна, полученные при охлаждении предварительно раздробленного в капли и вытянутого в нити минерального расплава.

Минеральную вату более высокого качества получают центробежно-фильерно-дутьевым способом. Его технологические особенности состоят в том, что расплав из печи поступает в емкость, в днище которой имеется большое количество мелких отверстий (фильер). Расплав, продавливаясь через фильеры, превращается в тонкие струйки диаметром 1-2 мм, которые и подвергаются раздуву. Малая толщина струек, подаваемых на раздув, обеспечивает почти полное отсутствие неволокнистых включений, а также небольшой диаметр волокон ваты.

Процесс волокнообразования. Процесс превращения расплава в волокно при использовании всех способов волокнообразования осуществляется в так называемых камерах волокноосаждения. Образующееся волокно падает на днище камеры, представляющей собой ленточный пластический транспортер. Через днище в направлении сверху вниз постоянно просасывается воздух, что способствует осаждению волокон. На выходе из камеры волокнообразования полотнище ваты подпресовывается валком, разрезается на отдельные куски и скатывается в рулоны с прокладкой листов бумаги.

В зависимости  от вида сырья минеральная вата делится  на :

1). Каменную ;

2). шлаковую.

Сырьем  для производства каменной ваты служат горные породы – диабаз, базальт, известняк, доломит, глина и другие. Шлаковую вату получают из доменных, ваграночных и мартеновских шлаков, а также шлаков цветной металлургии.

Волокна минеральной ваты обычно имеют длину 2-10 мм, их диаметр – не более 8 мкм. Марку минеральной ваты определяют под пригрузом в 0,002 МПа. Коэффициент теплопроводности не превышает 0,04 Вт/м*к. Содержание неволокнистых включений к которым относятся частицы размером более 0,25 мм, должно быть в зависимости от марки ваты не более 12-25%. Несмотря на то, что минеральную вату получают из расплава с температурой 1300-1400 ^оС, температура ее применения, как правило, составляет не более 600 ^оС.

Изделия из минеральной ваты выпускаются в довольно широком ассортименте. Их подразделяют на :

- штучные (плиты,  цилиндры, полуцилиндры, сегменты),

- рулонные (маты  прошивные и на синтетическом связующем),

- шнуровые (шнуры,  жгуты),

- сыпучие (гранулированная  вата).

Минеральные изделия обладают высокой пористостью  и низкой теплопроводностью. Они предназначены для тепловой защиты зданий, сооружений, а также для изоляции различных тепловых установок во избежании потерь тепла (холода). В СНиП 11-3-79** «Строительная теплотехника. Нормы проетирования» предусматривается увеличение теплового сопративления ограждающих конструкций в среднем 3,2 раза. Осуществление этих требований возможно путем расширения использования в строительстве эффектных теплоизоляционных материалов. По тепловому сопротивлению минеральный утеплитель толщиной 1 см заменяет кирпичную кладку толщиной 10-12 см, керамзитобетон – 5-7 см. Для изготовления теплоизоляционных материалов расход топлива в 10-11 и трудоемкость в 20-25 раз ниже по сравнению с взаимозаменяемыми по тепловому сопротивлению количеством глиняного кирпича. Масса готовой продукции меньше почти в 20 раз. Таким образом, теплоизоляционные материалы являются эффективным средством экономии энерго- и транспортоемких строительных материалов.

Минеральные плиты повышенной жесткости изготовляют  с синтетическим, битумным и крахмальным связующем. Изделия (плиты, цилиндры, маты) с синтетическим связующем имеют меньшую плотность, менее прочны и более привлекательны на вид по сравнению с изделиями на битумном связующем.

Мягкие  и полужесткие, а также плиты  повышенной жесткости, имеют высокие  показатели по экологической чистоте, теплопроводности, плотности и несгораемости, соответствующие современным требованиям к теплоизоляционным материалам. Этим обусловлено их широкое применение при строительстве, реконструкции или ремонте жилых домов и промышленных зданий, а также теплоизоляции трубопроводов различного назначения.

 

Неорганические  теплоизоляционные материалы

К неорганическим теплоизоляционным материалам следует  отнести только те из них, в составе которых нет органических веществ. Однако как за рубежом, так и в России принято относить к этому классу материалы, в большей степени изготовленные из неорганиских материалов. К ним традиционно относят минеральную вату и изделия из неё, асбестовые изделия, утеплители на основе перлита и вермикулита, диатомита, трепела, пеностекло, пенобетоны и ячеистые бетоны, и некоторые другие. Описание основных из них, имеющих промышленное производство.

Ряд материалов представляют собой композиции из неорганических материалов. К ним относятся перлитоцементные изделия, в состав которых входят перлит, цемент и асбест, перлитодиатомовые изделия (перлит и диатомит), вулканитовые (диатомит, асбест, известь). Для удобства предоставления сведений о них такие материалы отнесены к материалам по наиболее объемному компоненту либо описаны отдельно.  [ 1 ]

 

Минеральная вата и изделия из неё

Среди довольно широкой номенклатуры теплоизоляционных  материалов первое место по объёму производства в России и за рубежом  занимают изделия на основе минерального волокна. Они негорючие, не подвержены воздействиям грызунов и микроорганизмов, морозостойки, для их производства не требуется дефицитное сырьё.

Теплоизоляционные материалы на основе минерального волокна позволяют создать различные варианты лёгких конструкций. Так, применение в производственных зданиях панельных ограждений с утеплителем из минераловатных плит позволяет по сравнению со зданиями из типовых железобетонных конструкций снизить вес основных конструктивных элементов в 4-5 раз, трудоёмкость монтажа здания – в 1,8-2 раза, значительно сократить сроки строительства.

Использование в строительстве облегчённых  конструкций, утеплённых теплоизоляционными минераловатными материалами, позволяет  улучшить качество и повысить решения ограждающих конструкций.

Для производства минераловатные изделий применяют сравнительно небольшое количество исходных сырьевых материалов. Однако имеющиеся значительные технологические разработки позволяют получать теплоизоляционные изделия довольно широкой номенклатуры. Свойства изделий можно регулировать, изменяя технологию обработки, состав материала и характер пористости. Это позволяет выпускать разнообразные изделия с заранее заданными свойствами применительно к различным условиям эксплуатации.  [ 1 ]

 

Физические, физико-химические и химические процессы, происходящие при промышленном производстве минеральной ваты.

Минеральная вата состоит из волокон, находящиеся  в стекловидном состоянии, неволокнистых включений в виде капель затвердевшего расплава и микроскопических обломков волокон.

Минеральную вату получают из силикатных расплавов (в зависимости от составляющих шихту  сырьевых компонентов) при нагреве  происходят следующие процессы:

1). Сушка с  испарением адсорбционной влаги (физический процесс);

2). Дегидратация  с потерей кристаллизационной  и конституционной влаги (химическая реакция в сочетании с физическими изменениями – испарением);

3). Аморфизация  глинистых пород (физико-химический  процесс);

4). Разложение  молекул доломита и диссоциация  карбонатов кальция и магния (химический  процесс);

5). Разложение  сульфонатов (химический процесс);

6). Восстановление  и окисление железистых, марганцовых  и других окислов в зависимости от характера атмосферы в печи (физико-химический процесс);

7). Образование  новых по сравнению с первичными  соединений в результате реакции  в твердой фазе или воздействия  жидкой фазе или воздействия  жидкой фазы на твердую (химический  процесс), а также полиморфного  перехода из одной модификации в другую (физический процесс);

8). Плавление  в случае применения однокомпонентной  шихты (физический процесс) или  плавление легкоплавких кусков  с растворением в полученном  расплаве тугоплавких кусков (физико-химический  процесс);

 

 

 

 

2. Технологическая часть   
1. Характеристика и номенклатура продукции

Минеральные плиты повышенной жесткости предназначаются  для тепловой изоляции ограждающих строительных конструкций: перекрытий, а также для утепления покрытий, выполненных из профилированного металлического настила или железобетона без устройства стяжки и выравнивающего слоя, в условиях, исключающих контакт изделий с воздухом внутри помещений. Используются для утепления стен, улучшения звукоизоляции перегородок.

Плиты в зависимости  от объёмной массы подразделяются на марки: 75; 100; 150; 200; 250 по ГОСТ 4598-86.

Номинальные размеры плит и предельные отклонения размеров должны соответствовать указанным в таблице 1 :

Таблица 1

Марка	Длина		Ширина		Толщина
	Номин.	Пред. Откл.	Номин.	Пред. Откл.	Номин.
75; 100	1000; 1500; 2000	15	500; 1000	+7, -2	От 50 до 100 с интервалом 10
150;200	1000; 1500	8	500; 1000	+4, -2	От 50 до 100 с интервалом 10
250	1000	8	500	+4, -2	От 40 до 70 с интервалом 10