Производство минераловатных плит с вертикальной слоистостью

       Мокрый способ. В этом случае процесс изготовления плит состоит из трех основных операций: приготовления гидромассы, формования из нее непрерывного минераловатного ковра и его тепловой обработки. Гидромассу приготавливают из разрыхленной минеральной ваты, связующего и пенообразователя. Добавка пенообразователя облегчает смешивание волокна со связующим и способствует повышению  однородности   гидромассы.

Свойства гидромассы существенно влияют на структуру  плит и их физико-механические характеристики и зависят от качества и соотношения компонентов, а также от способа ее приготовления. Для получения гидромассы используют смесители периодического или непрерывного действия различных конструкций, в основном смесители роторного и валкового типов. Полученная однородная гидромасса поступает в бункер формовочного устройства. Формование может осуществляться двумя способами: подпрессовкой гидромассы до заданной толщины ковра и отливкой ковра с последующим вакуумированием  и   калибровкой.

 

 

Рис. 2. Схема формования ППЖ способом подпрессовки.

        При формовании ковра способом подпрессовки (рис.2) верхний конвейер 4 вплотную примыкает к бункеру 2. Конвейер имеет уклон 3—15° в сторону выхода ковра. Гидромасса захватывается синхронно движущимися ветвями нижнего 1 и верхнего конвейеров и подпрессовывается до заданной толщины, образуя непрерывный ковер.

        При движении ковра над вакуум-ящиком 6 из него удаляется избыток раствора связующего. Остаточная влажность ковра зависит от свойств гидромассы, степени подпрессовки, длительности вакуумирования, разрежения в вакуум-ящике и может изменяться от 35_до 100%. Окончательная калибровка ковра по толщине осуществляется при его прохождении под валком 5 или в камере тепловой обработки. Способ подпрессовки позволяет использовать гидромассу с отношением твердая фаза : жидкость от 1 :3 до 1: 10. Это обеспечивает получение изделий с однородной, изотропной структурой, 'пространственным расположением волокон и расходом связующего 5—6% при объемной массе плит не свыше 200 кг/м3 и прочности на сжатие не менее 0,1  МПа.

 

Рис. 3.   Схема   производства   минераловатных   плит   повышенной жесткости способом отливки из гидромассы.

       Схема производства ППЖ способом отливки приведена на рис.3. Гидромассу, состоящую из воды, фенолоспиртов, пенообразователя и минеральной ваты, приготовляют в смесителе 1 и насосом 2 подают к узлу формования. Гидромасса, выходя из бункера через щель, образованную нижним подвижным конвейером 3 и передней стенкой бункера 4, создает непрерывный ковер. При движении над вакуум-ящиком 6 он обезвоживается. Калибровка ковра по толщине осуществляется верхним конвейером' 5. Обезвоженный ковер поступает в камеру тепловой обработки 7, а затем разрезается на плиты требуемых размеров. Объемная масса плит изменяется от 150 до 300 кг/м3, прочность при 10%-ном сжатии — от 0,06 до 0,2 МПа и количество связующего — от 8 до 12%.

       Способ подпрессовки в настоящее время обеспечивает получение плит ППЖ с более высокими технико-экономическими   показателями,  чем   способ   отливки.

        Кубовая технология заключается в следующем (рис.4). Пропитанный связующим минераловатный ковер после уплотнения на подпрессовщике и калибровки разрезается на плиты размером 1*1 м. Полученные заготовки отделяются от ковра и вилочным захватом загружаются одна на другую в форму карусельной установки до образования минераловатного массива кубической формы. Затем поворотом карусельной установки массив подается на пост подпресссвкн, после осуществления которой он приобретает размеры 100*100*100 см. Следующий поворот карусельной установки подает массив на тепловую обработку, которая производится путем продувки массива горячими газами(180...200°С) в течение 3 мин. На следующем посту производят выпрессовку кубической заготовки из формы и доставляют ее к резательной машине. Разрезку Куба на плиты осуществляют перпендикулярно расположению основной массы волокон, вследствие чего волокна в полученных плитах имеют вертикальную ориентацию.

Рис. 4. Схема установки для получения заготовок-кубов:1 — вагранка; 2 — обогреваемый фидер; 3 — многовалковая центрифуга; 4 — камера волокноосаждения; 5—конвейер; 6, 7 — ножи поперечного и продольного раскроя минераловатного ковра; 8 -~ вилочный захват; 9 — тельфер; 10 — формы карусельной установки; 11 — карусельная установка; 12 —  пост выпрессовки заготовок; 13 — заготовка кубической формы; 14 — пост подпрессовки; 15 — пост продувки (тепловой обработки); 16 — компрессор; 17 — подтопок.

 

       Второй способ получения ППЖ основан на использовании минераловатного ковра или мягких и полужестких плит горизонтальной слоистости, уже прошедших тепловую обработку. В этом случае ковер или плиты разрезают на полосы, которые поворачивают на 90° и приклеивают битумной мастикой к покровному материалу. После сушки изделия упаковывают и направляют на склад готовой продукции. Схема установки приведена на рис.5

 

 

 

Рис. 5.  Схема установки для получения матов вертикальной слоистости из готовых плит:

1 — приемный стол; 2 — подающий транспортер; 3 — прижимной барабан; 4 — нож для резки плит на полосы; 5 —упорный барабан; 6 — минераловатный мат вертикальной слоистости: 7 — приемный транспортер; 8 —дисковый нож поперечной резки; 9 — готовая продукция; 10 — рулон покровного материала; 11 —узел нанесения битумной мастики; 12 — привод упорного барабана.

 

       Конвейерный способ получения ППЖ, разработанный в МИСИ им. В. В. Куйбышева Ю. Л. Бобровым, весьма интересен и перспективен. Схема такой конвейерной линии показана на рис. 6. Этот способ позволяет получать изделия полной заводской готовности с изоляционно-отделочным и армирующим слоями. В качестве изоляционно-отделочного слоя применяют битуминизированную бумагу,    пергамент,    рубероид,    фольгоизол,  а  в качестве   армирующего — стеклосетку   или   стеклохолст.

       Поточная линия работает следующим образом. Силикатный расплав, вытекающий из плавильного агрегата 1, перерабатывается в волокно на центрифуге 2; навстречу движения волокна в камере волокноосаждения  3 распыляется    раствор    связующего (фенолоспиртов); волокна, обработанные связующим, расход которого составляет в этом случае 4...6% по массе, осаждаются на сетчатом транспортере 20 в виде непрерывного ковра 4 с преимущественно горизонтальным расположением волокон. Раствор связующего может быть также введен методом пролива с вакуумированием перед наклонным транспортером.

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 6. Схема производства поточной технологической линии для изготовления минераловатных плит вертикальной слоистости.

 

       После введения связующего ковер поступает на наклонный транспортер 5, уплотняется парными валками 6 и поступает в устройство 8, в котором производится изменение структуры ковра,— перевод волокон из горизонтальной в вертикальную ориентацию. Для этого минераловатный ковер ножом гильотинного типа 7 разрезается на поперечные полосы, равные толщине изготовляемого изделия, которые после выхода из устройства 8 образуют на верхней ветви конвейера 18 непрерывный ковер 17 с вертикальным расположением волокон.

        После выравнивания его поверхности под узлом 9 и тепловой обработки в камере 10 образуется непрерывная лента материала из минерального волокна вертикальной слоистости 11, на которую при необходимости могут быть наклеены обкладочные или облицовочно-отделочные слои 12 и 16. Затем продольными и поперечными ножами 13 лента разрезается на плиты заданных размеров 14, которые упаковываются в пакеты на установке 15.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Табл. 3

Сравнительная таблица

Вид плит и способ получения	Производительность технологических линий, м³/год	Объемная масса, кг/ м³	Теплопроводность, ккал/(м*ч*град)	Прочность на сжатие при 10%-ной деформации,кгс/м²	Расход мате- риалов на 1  м³ изделии		Расход условного топлива на термообработку 1 м³ , кг
					Минеральной ваты, м³	Связующего, кг
Минераловатные     плиты повышенной  жесткости:
из гидромасс	50	200	0,045	1	2,2	56	42,3
ленточного формирования	60	200	0,044	0,4	2	34	18,4
с вертикально ориентированным     волокном	60	200	0.05	1	1,6	20	5

 

        Кубовый способ производства ППЖ с вертикально направленными волокнами — наиболее экономичный по материалоемкости и энергозатратам. Удельный расход связующего снижается в 2—4 раза, а расходы тепла на термообработку несколько снижаются, так как в этом случае используется тепло, выделяющееся при отверждении фенолоспиртов. Из табл. 1 видно, что кубовый способ экономичнее других способов производства минераловатных плит повышенной жесткости.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.2. Режим работы предприятия.

 

       Режим работы цеха характеризуется числом рабочих дней в году, количеством рабочих смен в сутки и количеством часов работы в смену. Режим работы устанавливают по нормам технологического проектирования предприятий отрасли, а при отсутствии их – исходя из требований технологии.

При назначении режимов  нужно стремиться во всех случаях, когда  это не обусловлено технологической  необходимостью, избегать трехсменной организации труда, т. к. работа в ночной смене вызывает много трудностей.

В цехах и отделениях, не являющихся ведущими для проектируемого предприятия или имеющих сравнительно небольшую производительность, возможна односменная работа.

        Как правило, принимаются следующие режимы работы: для предприятий с непрерывно работающими печами – непрерывная рабочая неделя при трехсменной работе, обычно, печное отделение заводов вспученного перлита работает 330 дней в году, а минераловатного производства – 365 дней.

Для остальных предприятий  может быть принята работа по непрерывной неделе – 260 дней (365 календарных дней – 104 выходных, 8 праздничных + 7 дней компенсации неполного рабочего дня по субботам) в две или три смены в зависимости от производительности предприятия.

        Номинальное число рабочих дней в году для складов и отделений по приему сырья и материалов и отгрузке готовой продукции железнодорожным транспортом – 365 дней при трехсменной работе. Продолжительность рабочей смены – 8 часов. Итоговые данные по запроектированным режимам рекомендуется сводить в табл. 4.

 

                                                                                                              Таблца 4.

Наименование цехов, отделе-ний, операций	Коли-чество рабо-чих  дней в году,	Количество смен в су-тки,	Продолжи-тельность ра-бочей смены,  час	Мини-мальный годовой фонд ра-бочего времени,  час	Годо-вой фонд рабо-чего вре-мени, час
Плавление	365	3	8	8760	6657
Волокноосаждение	365	3	8	8760	6657
Резание	365	3	8	8760	6657
Подпрессовка, термообработка, выпрессовка.	365	3	8	8760	6657
Резание	365	3	8	8760	6657
Транспортирование	365	3	8	8760	6657

    Номинальный годовой фонд рабочего времени определяется по формуле:

 

 

Годовой фонд чистого рабочего времени составляет:

 

 

Так как, все цеха предприятия  работают 365 дней в 3 смены по 8 часов, расчет для всех операций будет аналогичным:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.3 Расчет производительности предприятия.

       Производительность предприятия /производственная мощность/ — расчетный показатель максимального выпуска условной номенклатуры продукции в единицу времени.                                                       

      Величина производственной мощности предприятия в целом равна сумме мощностей отдельных параллельно работающих технологических линий по производству минераловатных изделий. Расчет производительности предприятия по выпуску готовой  продукции (в сутки, в смену, в час) производится исходя из заданной годовой производительности.                    Результаты расчета производительности предприятия заносятся в табл. 5.

Производительность  предприятия по выпуску готовой  продукции.

Табл. 5

Наименование конструкции	Объем выпуска конструкций
	в год	в сутки	в смену	в час
	м³.	м³.	м³.	м³.
Плавление	75000	273,1	91,03	11,38
Волокноосаждение	75000	273,1	91,03	11,38
Резание	75000	273,1	91,03	11,38
Подпрессовка, термообработка, выпрессовка.	75000	273,1	91,03	11,38
Резание	75000	273,1	91,03	11,38
Транспортирование	75000	273,1	91,03	11,38