Глава 3. Технология производства теплоизоляционных материалов

Описание технологической схемы производства теплоизоляционных материалов

Производство полужестких плит из базальтового волокна, получаемых из расплава горных пород методом центрифугирования.

Описание процесса.

Складирование сырья.

Сырье: базальт в виде щебня или бута поступает на завод авто или железнодорожным транспортом, хранится в не отапливаемом складе раздельно в отсеках, исключающих загрязнения посторонними примесями (глина, песок, металл) с минимальным запасом сырья до одного месяца работы предприятия.

Дробление сырья.

При поступлении крупными кусками сырье дробится на щековой и конусной дробилках с выделением на грохоте необходимых фракций. Мелкие фракции (отсев) реализуется, дробление сырья производится последовательно, дробленное сырье направляется ленточными конвеерами в соответствующие отсеки на промежуточное хранение.

Транспортировка исходного сырья.

Из отсеков исходное сырье загружается грейферным краном в автосамосвал, которым оно транспортируется в приемный бункер шихто-приготовительного отделения.

Приготовление шихты.

При использовании однокомпонентной шихты, дозирование и смешивание из процесса исключают.

Получение расплава.

Загрузка шихты в плавильную печь производится равномерным слоем через

загрузочные окна с помощью загрузчиков. Работа загрузчиков осуществляется от уровнеметра. Плавление сырья производится в ванной плавильной печи непрерывного действия с фидером.

Производительность печи до 28 тонн расплава в сутки. Удельный съем расплава с плавильной части печи до 900 кг/мг в сутки. Печь и фидер отапливаются мазутом и керосином форсунками. Уровень расплава контролируется уровнеметром. В стенах и в своде печи предусмотрены отверстия для установки термопар и уровнеметра. Для уменьшения расхода топлива и утилизации тепла отходящих газов, воздух идущий на горение, подогревается в регенераторе. Подача воздуха до 500⁰С. Газовая среда в печи окислительная, давление слабоположительное.

Получение расплава осуществляется по стадиям: плавление и стеклообразование, дегазация и гомогенизация в плавильной части печи. Для получения однородного расплава в выработочной части печи предусмотрен порог. Студка расплава до температурного интервала выработки происходит в выработочной части печи и фидере. Ванна бассейна печи и канал фидера выполняются из бакорового огнеупора, свод и стены рабочего пространства выкладываются динасовыми огнеупорами.

Выработка расплава.

Из плавильной части бассейна печи расплава поступает в выработочную часть печи и далее в фидер. Фидер имеет индивидуальное отопление керосином, с помощью которого поддерживается в нем необходимая температура. Фидер представляет собой канал шириной 0.5 м с приподнятым по отношению к ванне дном. Фидер оканчивается отверстием, через которое струя расплава направляется в сливное устройство, заканчивающееся водоохлаждающим и регулируемым лотком, направляющим струю расплава на первый валок центрифуги.

Волокнообразование и формирование ковра.

Струя расплава направляется на первый валок центрифуги с координатами по ширине точно в цент валка, по окружности- под углом 45⁰ к вертикальной плоскости, проходящей через ось валка. Расплав, сбрасываемый с первого валка, должен полностью попадать на поверхность второго валка и далее последовательно на валки 3 и 4. В процессе волокнообразования участвуют все четыре валка. Благодаря высокому числу оборотов валков расплав приобретает ускорение и при этом вытягивается в волокно. Образовавшие волокна отдуваются от валков с помощью воздушных систем воздушного шкафа в камеру волокноосаждения.

При смещение струи с указанного места, вследствие образования на лотке настыли, оператор должен крючком сбросить настыль в отходы. Если смещение струи расплава произошло в результате значительного изменения выхода расплава, оператором регулируется положение струи перемещением лотка.

В камере волокноосаждения волокна охлаждаются и осаждаются на сетке приемно-формирующего конвейера. Под верхней ветвью сетки приемного конвейера установлена вакуум камера для удаления отработанного энергоносителя (воздуха).

Толщина волокнистого ковра регулируется скоростью движения приемного конвейера.

Скорость движения сетки конвейера регулируется от 1 до 5 м/мин. Перед сушильной камерой ковер уплотняется прижимным барабаном. Ковер должен иметь равномерную плотность.

Сушильная камера предназначена для установления свойств полужесткой плиты: степени затвердевания, толщины, плотности. Материал проходит через всю камеру между двумя конвеерами, которые определяют его толщину. Горячий воздух температурой 150…300⁰С просачивается через материал, в результате чего происходит сушка ковра последнего (отвердевание).

Резка затвердевшего ковра на отдельные плиты, осуществляется механизмами отрезки (ножи поперечной и продольной резки) через определенные промежутки времени по сигналу концевых выключателей. Предельные отклонения от номинальных размеров плит не должны превышать приведенных в таблице.

Таблица 7

Размеры	мм	Допускаемые отклонения, мм
Длина	от 1000 до 2000	+ 30; - 20
Ширина	от 1000 до 2000
Толщина	50,60,70,80,100	± 20; +5; - 4

 

Маты должны иметь прямоугольную форму, ровные края и равномерную плотность.

Для подачи плиты далее по линии имеем промежуточный конвейер. Привод осуществляется от примыкающего агрегата.

Стол штабелёр поз. 20 служит сборником плит определенной высоты пачки.

Толкатель выполняет роль податчика собранного пакета плит на упаковочную машину или ЛУМП-2.

Упаковочная машина поз. 22 и ПУМП2 полностью автоматизированная линия для упаковки продукции в термоусадочную пленку, в данном случае пакет полужестких плит.

Транспортировка упакованного ковра на склад готовой продукции осуществляется тележкой.

Хранение.

Полужесткие плиты хранятся в штабелях высотой не более двух метров на очищенных бетонных площадках сухих, неотапливаемых помещений, при хранении в контейнерах возможна высота складывания до 4,5 метра.

Расчет производительности технологической линии.

Расчет производительности технологической линии, составляющей из камеры волокноосаждения, камеры полимеризации, ножей поперечной и

продольной разрезки и упаковочной машины выполнен при минимальной скорости конвейера при толщине плит 60 и 100 мм.

Согласно паспортным данным по комплектам оборудования скорость линии регулируется от 2 до 5м/мин, тогда годовая производительности линии при толщине ковра 100 мм и ширине 2*1000 мм составит:

1*100*2*1000*365*24*60*0,92*0,9=1*0,10*2*1365*24*60*0392*0,9=82233,6 м³/год.

где 60- количество минут в час.

при толщине мата 60 мм скорость линии должна составить 1,55 м/мин.

Следовательно при принятом диапазоне регулировании скорости линии обеспечивается проектная мощность предприятия для всех типоразмеров изделий и при скорости до 5 м/мин можно увеличение мощности предприятия.

 

 

Расчет материального баланса исходя из режима работы предприятия с учетом производственных потерь и нормируемого брака

Таблица 8

№ п/п	Наименование технологического процесса	Ед. Измерения	Потерь отходов	Расход материалов
В год. м^3	В месяц м^3	В сутки м^3	В час м^3
	Склад готовой продукции   Дробление, измельчение. Базальта   Дозирование: базальт   Смеситель   Плавление   Волокнообразование   Центрифугирование   Формирование ковра   Термообработка   Продольная резка   Поперечная резка	%     %   %   %   %   %   %   %   %   %	0,5           0,5   0,1   0,5   0,5		6666,6     46,66     23,33   46,66   46,66   46,66   46,66   33,33   6,66   33,33   33,33	219,17   1,53     0,767   1,53   1,53   1,53   1,53   1,09   0,21   1,09   1,09	9,13     0,06     0,031   0,06   0,06   0,06   0,06   0,04   0,0091   0,04   0,04
Итого:		8,6%		573,32	18,84	0,78