Плиты минераловатные повышенной жёсткости на синтетическом связующем методом формования из гидромасс

Плиты упаковывают в  деревянные ящики, обрешетки, щиты. При  формировании технологических пакетов  для упаковки плит применяют:

- пленку полиэтиленовую;

- пленку полиэтиленовую термоусадочную;

- бумагу упаковочную  битумированную и дегтевую;

• бумагу мешочную.

Допускается применять другие виды упаковочных материалов, обеспечивающих влагостойкую и прочную упаковку.

Способ подпрессовки позволяет  использовать исходные гидромассы с  отношением «твердая фаза : жидкость» от 1:3 до 1:10. Это обеспечивает получение изделий с однородной структурой из пространственно ориентированных волокон. Расход связующего составляет 8-9% , средняя плотность получаемых плит не превышает 200 кг/м3, а прочность на сжатие при 10%-ной деформации составляет 0,08-0,1 МПа.

 

 

 

2.3 Режим работы и  производственная программа предприятия

Производительность цеха – 50000 м³/год.

Таблица 2

                                            Режим работы 

 

Цех	Рабочих дней в году, Iф	Рабочих смен в сутки	Длительность смены, ч	Коэф. исполь-зования  оборуд-я, Ки	Годовой фонд времени  работы оборуд-я, Iф сут
ППЖ	345	3	8	0,8	292

Время капитального ремонта  – 20 суток.

Расчетное число рабочих  суток в году – 365.

Возможный брак – 2% от объема выпускаемой продукции.

Таблица 3

                                    Производственная программа предприятия

 

Вид продукции	Единица измерения	Выпуск продукции
		В год	В сутки	В смену	В час
Без брака	м3	50000	171	86	10
С учетом брака		51000	175	88	11
Без брака	т	10000	34	17	2
С учетом брака		10100	35	18	3

 

 

2.4. Сырье и полуфабрикаты

Требования к сырью и материалам по ГОСТ 22950-78.

1. Для изготовления плит должна применяться минеральная вата типов А и Б по ГОСТ 4640:

А ¾ М_к> 1,6; Б ¾ М_к: 1,4 - 1,6.

Таблица 4

                 Требования к минеральной вате

 

Требования	А	Б
Водостойкость, рН, не более	4	5
Средний диаметр волокна, мкм, не более	6	8
Содержание неволокнистых  включений размером св. 0,25 мм, % по массе, не более	12	20
Плотность, кг/м3, не более	80	90
Теплопроводность, Вт/(м·К), не более, при температуре:
(298±5) К	0,045	0,045
(398±5) К	0,064	0,065
(573±5) К	0,110	0,112
Влажность, % по массе, не более	1	1
Содержание органических веществ, % по массе, не более	2	2

Для изготовления минеральной ваты применяют в основном горные породы. К сырью для производства предъявляют следующие основные требования: оно должно иметь определенный химический состав, обеспечивающий стойкость волокна против действия эксплуатационных факторов; невысокую температуру получения расплава, достижимую в применяющихся для этих целей плавильных агрегатах; образовывать силикатные расплавы, характеризующиеся необходимыми для волокнообразования реологическими показателями.

Перечисленные требования обычно обеспечиваются составлением соответствующей смеси (шихты), включающей 2 или более компонентов.

Расчет состава шихты методом  решения алгебраических уравнений

Таблица 5

                                                    Химический состав, %

 

Сырье	Содержание оксидов по массе, %								Влажность, %
	SiO2	Al2O3	CaO	MgO	Fe2O3	SO3	nnn	Mk
1.Доломитизирован-ный  мергель	41,5	6,7	31,1	15,5	5,0	0,2	-	1,7	5
2. Глинистый сланец	53,82	18,82	2,32	4,8	11,02	0,81	7,41		7

Принимаем количество сырья 1 за x, а сырья 2 – за y и решаем систему уравнений:

 

Сырье 1 – 66,1% ; Сырье 2 – 33,9%.

Таблица 6

                                 Содержание оксидов в расплаве, %

 

Составные части расплава	SiO2	Al2O3	CaO	MgO	Fe2O3	SO3	Сумма
1 компонент	27,43	4,43	20,56	10,24	3,30	0,13	66,09
2 компонент	18,24	6,38	0,79	1,63	3,74	0,27	33,60
Сумма	45,67	10,81	21,26	11,87	7,04	0,40	99,69

Состав шихты:

• доломитизированный мергель – 66,1=66%;
• глинистый сланец – 33,9=34%.

Расчет модуля вязкости

Зная молекулярные количества всех оксидов, вычисляем Мв:

При ваграночном способе производства минеральной ваты без подогрева воздуха верхний предел Мв, при котором сохраняется достаточная производительность плавильного агрегата, не должен превышать 1,2. Таким образом, из исходного сырья можно производить минераловатные плиты повышенной жесткости.

2. Наибольшее распространение в производстве изделий из минеральной ваты в качестве связующих получили фенолоспирты – водорастворимые фенолоформальдегидные смолы. Они отвечают большинству требований, предъявляемым к связующим для минераловатных изделий.
3. Смешивание волокна с рабочим раствором связующего существенно облегчается при введении пенообразователя.

Таблица 7

                                               Материальный баланс

 

Наименование передела	Потери, %			Потребность сырья, т
	мех.	физ-мех.	хим	в год	в сутки	в смену	в час
СГП (w=1%)				10201,00	34,93	17,467	2,183
резка	2			10405,02	35,63	17,817	2,227
термообработка				10405,02	35,63	17,817	2,227
удаление воды		26		13110,33	44,90	22,449	2,806
формовочный конвейер	0,5			10457,05	35,81	17,906	2,238
удаление воды		74		22811,97	78,12	39,062	4,883
смеситель		125		23528,35	80,58	40,288	5,036
линия волокнообразования				2941,04	10,07	5,036	0,630
трепальное устройство	7			3146,92	10,78	5,389	0,674
камера волокноосаждения	4			3272,79	11,21	5,604	0,701
узел волокнообразования				3272,79	11,21	5,604	0,701
вагранка				3272,79	11,21	5,604	0,701
ппп			7,41	4704,41	16,11	8,055	1,007
линия мергеля – 66%				2160,04	7,40	3,699	0,462
дробилка	0,25			2165,44	7,42	3,708	0,463
склад сырья	0,5			2176,27	7,45	3,726	0,466
линия сланца – 34%				2544,36	8,71	4,357	0,545
дробилка	0,25			2550,72	8,74	4,368	0,546
склад сырья	0,5			2563,48	8,78	4,390	0,549
линия связующего (9% от Mваты)				283,22	0,97	0,485	0,061
емкость		94		549,45	1,88	0,941	0,118
склад сырья	0,5			552,20	1,89	0,946	0,118
линия пенообразователя (1% от Mваты)				29,41	0,10	0,050	0,006
емкость		13		33,23	0,11	0,057	0,007
склад сырья	0,5			33,40	0,11	0,057	0,007

 

Таблица 8

                     Сводная таблица расхода сырья и полуфабрикатов

 

Наименование сырья  и полуфабрикатов	Ед. измер	Расходы сырья
		В час	В смену	В сутки	В год
Мергель	т	0,462	3,699	7,40	2160,04
Мергель с учетом Кнп		0,601	4,439	8,14	2160,04
Сланец	т	0,545	4,357	8,71	2544,36
Сланец с учетом Кнп		0,709	5,228	9,58	2544,36
Связующее	т	0,061	0,485	0,97	283,22
Связующее с учетом Кнп		0,079	0,582	1,07	283,22
Пенообразователь	т	0,006	0,050	0,10	29,41
Пенообразователь  с  учетом Кнп		0,008	0,060	0,11	29,41

 

2.5. Выбор и расчет  количества основного технологического оборудования

 

Расчет производится в порядке, предусмотренном технологической  схемой.

Количество машин определяется по формуле:

К_м – количество машин, подлежащих установке;

П_т – требуемая производительность машин для данной операции в единицу времени – в час;

П_ч – паспортная производительность машин выбранного типа в час;

К_и – коэффициент использования оборудования по времени.

1. Дробилка доломитизированного мергеля, глинистого сланца, кокса зубчатая валковая СМ-438

Производительность дробилки мергеля (требуемая) – 463 кг/ч; фр. 40-100 мм.

Производительность дробилки сланца(требуемая) – 546 кг/ч; фр. 20-40 мм.

К=(546+463)/(20000*0,9)=1.

Характеристика	Показатели
Производительность, кг/ч	20000
Максимальный размер кусков, поступающих на дробление, мм	1000
Мощность, квт	28
Габаритные размеры, м	4*3,57*1,215
Масса, т	6,83
Количество	1 шт.

 

2. Дозатор доломитизированного мергеля, глинистого сланца, кокса АВДИ-2400

Производительность дозатора мергеля (требуемая) – 0,463 т/ч; фр. 40-100 мм.

Производительность дозатора мергеля (требуемая) – 0,546 т/ч; фр. 20-40 мм.

Характеристика	Показатели
Нагрузка, кг: Максимальная Минимальная	1000 400
Погрешность отвеса, %	+3
Габаритные размеры, м	1,51*1,14*2,14
Масса, т	0,586
Количество	3 шт.

3. Вагранка СМ-5232А

Производительность вагранки (требуемая) – 1007 кг/ч.

Характеристика	Показатели
Основные размеры, мм: Внутренний диаметр шахты в  зоне фурм Диаметр кожуха Высота водяной рубашки Рабочая высота Габаритная высота	750   1000 2400 3040 12800
Количество фурм в ряду: первом втором третьем	8 - -
Общая площадь сечения  фурм в ряду, м2: первом втором третьем	0,0628 - -
Количество	1 шт.

4. Центрифуга Ц-6

Производительность (требуемая) – 701 кг/ч.

К=701/(1000*0,9)=1.

Характеристика	Показатели
Количество валков	4
Диаметры валков, мм: 1 пары 2 пары	200 250
Частота  вращения валков, об/мин: 1 валок 2 валок 3 валок 4 валок	3400 4760 5540 5950
Производительность по расплаву, кг/ч	700-2000
Мощность, квт	40
Габаритные размеры, мм	1800*3350*2100
Масса, т	5,5
Количество	1 шт.