Использование жестких минераловатных плит в строительстве

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Республики Казахстан

Карагандинский государственный технический Университет

Курсовая работа

По дисциплине: «Теплоизоляционные и акустические материалы»

Использование жестких минераловатных плит в строительстве

Выполнил: студент гр.ПСК-14зВВ

Шифр 374. Романова Д.В.

Караганда 2014

Содержание

Введение

1. Номенклатура выпускаемой продукции

2.Технологическая часть

3. Охрана окружающей среды

Список литературы

Введение

Краткие исторические сведения о развитии производства.

Патентных и других достоверных данных о изобретателях минеральной ваты нет. Но в технической литературе встречаются любопытные сведения о фактах, якобы, послуживших отправным началом для изобретения минерального волокна и зарождением его промышленного производства. Неслучайно эти факты относятся к середине XIX в. В тот исторический период происходило быстрое развитие отраслей техники, связанных с сжиганием топлива и использованием тепла. В этих условиях и возникла необходимость изыскания новых в то время материалов для защиты промышленного оборудования от потерь тепла.

Одно из объяснений изобретения минеральной (шлаковой) ваты относится к устройству и работе доменных печей в Уэльсе (Англия), где было замечено, что воздушное дутье из-за неплотностей в кладке таких печей выдувает наружу частички жидкого шлака, которые, вытягиваясь и застывая, образуют волокна. Поэтому родиной шлаковой ваты считают Уэльс, где впервые в 1840 г. она была получена, а в 1864 г. организовано ее промышленное производство. В 1870 г. шлаковую вату начали изготовлять в Германии.

Первоначально шлаковую вату получали из огненно-жидких доменных шлаков, раздувая их сжатым воздухом или паром и лишь позднее стали использовать охлажденные доменные шлаки путем вторичного расплавления их с кислыми или основными добавками в вагранках.

Американская версия возникновения производства минеральной ваты связана с древней легендой, существовавшей у полинезийцев о том, что тонкие нити вулканического стекла - обсидиана, раздуваемые ветром из жидкой лавы, представляют собой волосы богини огня Пеле. Из геологии известно, что появление «волос Пеле» наблюдается при извержении и других вулканов, например Толбачинской сопки на Камчатке.

В 1850г американские инженеры собрали на Гавайских островах такие волокна, исследовали их состав и свойства, а затем воспроизвели их искусственным путем, воздействуют паром на струю расплава соответствующих горных пород. Однако промышленное производство минеральной ваты в США началось лишь в конце XIX века, когда в штате Индиана (1870 г.) стали вырабатывать вату из горных пород, получая расплав в вагранках и раздувая его паром.

Для тепловой изоляции строительных конструкций, промышленного оборудования и трубопроводов, промышленных холодильников с температурой изолируемых поверхностей от 173К (минус 100?С) до 333К (плюс 60?С) широко применяются минераловатные изделия.

Все минераловатные изделия можно разбить на следующие группы:

1) гибкие - войлок, маты, шнуры.

2) жесткие - плиты, цилиндрические сегменты, скорлупы.

3) сыпучие - гранулированная вата.

Помимо этих групп изделий выпускают еще так называемые полужесткие плиты, по существу представляющие собой более плотный войлок.

Они в зависимости от объемной массы подразделяются на марки: 75; 100; 150; 200; 250.

Основным компонентом этих изделий является минеральная вата.

Минеральная вата - это волокнистый материал, состоящий из тонких волокон (1-15 мкм) стекловидной структуры, получаемый из силикатных расплавов горных пород, металлургических шлаков и их смесей.

Основным свойством минеральной ваты, отличающим ее от других теплоизоляционных материалов, является негорючесть в сочетании с высокой тепло- и звукоизолирующей способностью, устойчивостью к температурным деформациям, негигроскопичностью, химической и биологической стойкостью, экологичностью и легкостью выполнения монтажа.

Эти качества минеральной ваты, а также распространенность сырья для производства и несложность технологии предопределяют широкие перспективы применения ее во многих отраслях народного хозяйства. Внедрение ее в строительство сокращает потребность в основных строительных материалах, облегчает строительные конструкции зданий и сооружений, а также уменьшает стоимость строительства.

Выбор вида связующего вещества для изготовления изделий определяется часто условиями применения этих изделий. В качестве связующих веществ при производстве минеральной ваты наиболее распространены: битумы и синтетические смолы, как обеспечивающие получение изделий с наименьшим объемным весом и коэффициентом теплопроводности.

Цель работы: выполнить проект цеха по производству плит из минеральной ваты на битумном связующем.

1. Номенклатура выпускаемой продукции

минераловатная плита битум строительный

Минераловатные жесткие плиты на битумном связующем, называемые минеральной пробкой, представляют собой теплоизоляционный материал, состоящий из волокон и неволокнистых включений, содержащихся в минеральной вате, затвердевшего нефтяного битума и различного вида неорганических частиц (каолина, глины, деатомита, извести), входящих в состав битумных эмульсий и паст. Область применения - тепловая изоляция строительных конструкций, тепло- и хладоизоляция технологического оборудования и трубопроводов промышленных холодильников при температуре изолируемых поверхностей от -100 до +70?С. Размеры плит, мм: длина 1000; ширина 500; толщина 40,5060 и 70. Сжимаемость плит под удельной нагрузкой 0,002 МПа не должна превышать 6%, а влажность - не более 2,5% по массе. По ГОСТ 10140-2003 «Плиты теплоизоляционные из минеральной ваты на битумном связующем. Технические условия» плиты в зависимости от объемной массы подразделяются на марки: 75; 100; 150; 200; 250. Номинальные размеры плит должны соответствовать приведенным

Марка	Длина	Ширина	Толщина
75; 100	1000; 1500; 2000	500; 1000	От 50 до 100 с интервалом 10
150; 200	1000; 1500	500;1000	От 50 до 100 с интервалом 10
250	1000	500	От 40 до 70 с интервалом 10

Для изготовления плит применяются : вата минеральная по ГОСТ 4640-76, битум по ГОСТ 22245-76 и марки БН70/30 по ГОСТ 6617-76,битумная эмульсия по рецептуре, утвержденной в установленном порядке.

2. Технологическая часть

1 Выбор способа и технологической схемы производства.

Для производства минераловатных жестких плит на битумном связующем, я выбрала наиболее распространенный - производство путем вакуум прессования из гидромассы, полученной перемешиванием хлопьев минеральной ваты с водной эмульсией битумного связующего. С последующей сушкой плит в туннельных сушилках на поддоне, так этот способ является более экономичным в затратах на получение волокна по сравнению с другими способами. Недостатком технологии является загорание битума как в камере волокноосаждения, так и в плитах, в которые попадают куски раскаленного расплава, не успевающие застыть при охлаждении ковра.

Теплоизоляционные изделия из минеральной ваты получают конвейерным способом.

Этот способ производства основан на перемещении перерабатываемой в изделия ваты через ряд технологических установок при помощи последовательно расположенных конвейеров:

- подача сырья;

- переработка сырья;

- раздув расплава;

- распыление битумной эмульсии и образование ковра;

- уплотнение ковра;

- сушка ковра;

- охлаждение ковра;

- раскрой ковра;

- упаковка плит.

При этом способе связующие вещества обычно в виде водных эмульсий при помощи специальных паровых форсунок вводятся непосредственно в камеру волокноосаждения. Волокна, покрытые тонким слоем связующего вещества, осаждаются на конвейер камеры, где и образуют непрерывно движущейся ковер - пласт минеральной ваты определенной толщины, пропитанной связующим веществом. Связующее вещество на волокнах для связки их в изделия закрепляют тепловой обработкой изделий, соответствующей виду связующего вещества.

Например, войлок с использованием битумов лишь охлаждается по выходе из камеры волокноосаждения; полужесткие плиты с битумным связующим подвергаются сушке и затем охлаждению, а маты с синтетическими смолами последовательно перемещаются через камеры тепловой обработки.

Смешивание в камере волокноосаждения является более простым и экономичным, чем смешивание в специальных смесителях. Изделия после формования в камерах волокноосаждения получаются менее влажными, чем при втором способе; на сушку их затрачивается меньше тепла.

Наиболее важным процессом в производстве изделий является тепловая обработка. Она необходима для удаления воды из влажных изделий и закрепления связующего вещества на волокнах ваты. После испарения влаги при температуре 110-120?С изделия нагреваются до более высокой температуры для равномерного распределения связующего вещества, например битумной эмульсии на поверхности волокон. При удалении воды частицы битума осаждаются на волокнах и отделяются друг от друга зернами эмульгатора (диатомита, глины). При повышении температуры до 130-140?С битум расплавляется и образует на волокнах тонкую пленку, создающую связь между волокнами, от чего зависит прочность и водопоглащение изделий.

Минераловатный ковер, пропитанный битумной эмульсией, просушивается при передвижении его на сетчатом конвейере конвейерной сушилки путем просасывания через него теплоносителя.

Следующей установкой технологической линии является камера охлаждения, которая значительно короче сушилки; она не имеет верхних ограждений и представляет собой открытый сетчатый конвейер. Охлаждение происходит путем просасывания холодного воздуха через ковер, перемещающийся на конвейере.

Продольную разрезку ковра на отдельные полосы осуществляют дисковым ножом диаметром 500мм.

Последней установкой технологической линии является станок с ножом для поперечной резки. При помощи этого ножа от ковра, движущегося все с той же скоростью, отрезаются маты или плиты соответствующей длины(500, 1000 и 1500мм). Нож поперечной резки с диском диаметром 600мм может перемещаться на специальной каретке и иметь ручное управление.

Для производства минеральной ваты используют природное сырье - различные горные породы и промышленные отходы, главным образом металлургические, преимущественно доменные шлаки.

К горные породам, принимаемым для производства минеральной ваты, относят известняки, доломиты и мергели. Химический состав доломитизированных мергелей позволяет в ряде случаев получать из них вату высокого качества без добавок других видов сырья, что упрощает производство.

Сырьем для производства минеральной ваты могут служить также и магматические породы: базальт, габбро, гранит, диабаз, диорит, сиенит. Эти породы в большинстве своем являются кислыми. Некоторые из них содержат значительное количество окислов железа и щелочных металлов, что благоприятствует получению расплава необходимой вязкости.

Другим видом сырьевых материалов для производства минеральной ваты являются металлургические шлаки, получаемые при выплавке металлов.

В соответствии с коэффициентом вязкости, определяемым при температуре 1550°С, шлаки делят на густые, промежуточные или средней вязкости и жидкие. Жидкие шлаки более подвижны, текучи и быстро затвердевают с образованием кристалической структуры. Густые шлаки, напротив, вязки, тягучи, застывают медленнее первых, при охлаждении лучше вытягиваются в стекловидные волокна. При разной производительности заводов эти разделения шлаков весьма упрощают выбор нужного сырья. В производстве минеральной ваты наибольшее распространение получили доменные шлаки.

При раздуве огненно-жидких шлаков непосредственно в волокна ваты сокращается расход топлива на переплавку шлаков, стоимость которого составляет около 25% всех затрат на выработку ваты, а также уменьшить капиталовложения на строительство отделения подготовки и хранения сырья.

Самыми распространенными и получившими наиболее широкое, в сравнении со всеми другими шлаками, применение в производстве минеральной ваты являются доменные шлаки. При использовании последних большое значение имеет однородность их химического состава. Однако на большинстве металлургических заводов состав доменных шлаков непостоянен, поэтому плавку шлаков для целей этого производства ведут обычно с различными добавками, позволяющими получить расплав определенного состава. По химическому составу доменные шлаки могут быть кислыми и основными. К первым относят шлаки, в которых модуль основности меньше единицы, а ко вторым - те, у которых он больше единицы. Наиболее основными шлаками являются шлаки южных и центральных металлургических заводов.

В своем проекте на основании вышеперечисленных факторов я принимаю в качестве сырья огненно-жидкие шлаки доменных печей. В качестве способа производства - комбинированный.

Основными агрегатами технологической линии производства являются шлакоприемная печь, камера волокноосаждения и конвейерная сушилка.

Огненно-жидкий шлак сливается из леток доменных печей в шлаковозные ковши, в которых по рельсовым путям доставляют его к приемному лотку шлакоприемной печи. Где шлаки приобретают необходимую термическую и химическую однородность. Следующим этапом является переработка расплава в волокно. Исходя из того что нам нужно получить минеральную вату вида ВМ (диаметр волокна 6-12мкм) примем центробежно-дутьевой способ. Он предусматривает превращение струи расплава в пленку и струйки с помощью вращающейся чаши и последующее вытягивание струек в волокна под воздействием энергоносителя (пар). Для сбора полученного минерального волокна служит камера волокноосаждения. В ней происходит распыление битумной эмульсии и в свою очередь формирование ковра.

Эмульсия изготавливается в гомогенизаторе при 2500-2800 оборотах шкива в минуту. Над гомогенизатором устанавливаются два бачка, в один из которых помещается разогретый до 120-130?С битум, сплавленный с канифолью, а в другой - каолиновая суспензия с едким натром, имеющая температуру 90-95?С. Содержание бачков равномерно стекающей струей поступает в гомогенизатор, из которого вытекает готовая эмульсия необходимой устойчивости и дисперсности.

Выходящую из камеры ленту минеральной ваты, пропитанную битумным связующим, уплотняют стальными валиками по ширине. Затем происходит тепловая обработка минераловатного ковра (конвейерная сушилка). После этого охлаждение на конвейере. Последними стадиями являются раскрой ковра, упаковка плит и отправка на склад готовой продукции.

2) Технологическая схема производства жестких минераловатных плит на битумном связующем

Минеральная вата Битум Диатомит

промежуточный транспортер перекачка на производство вода> приготовление суспензии

(шестеренный насос) (растворомешалка)

разрыхление минеральной подогрев до 140?С <пар ¦

ваты на хлопья (расходный бак со змеевиком) ¦

(трепальное устройство)

дозировка(дозатор сырой ваты) дозировка(дозирующий бак) пар > подогрев до 95?С(бак с

v мешалкой и змеевиком)

приготовление концентрированной

эмульсии (диспергатор) < дозировка(пробковый кран)

v < пар

приготовление гидро- <разбавление связующего до рабочей

массы(смеситель гидро- концентрации(бак с мешалкой) <вода

массы)

насос центробежный v

v < дозировка связующего(дозатор эмульсии)

дозировка гидромассы

(дозатор гидромассы)

формование плит транспортирование поддонов

(формовочный станок) (электрокар)

загрузка на сушильную вагонетку

(загрузочная установка) <возврат сушильных вагонеток<-----------

загрузка вагонетки в сушилку разгрузка вагонеток и снятие

(электропередаточная тележка,> сушка плит (туннель------> поддонов (разгрузочная толкатель) ная сушка) установка)>складирование

Тепловая обработка проводиться интенсивно в течение 16 минут. При этом битум не только размягчается, но и окисляется, что дает плитам большую прочность. Охлаждение ковра производиться одновременно с его уплотнением до температуры не выше 30?С.

Минеральные плиты на битумном связующем, изготавливают вакуум-прессованием из гидромассы, полученной перемешиванием хлопьев минеральной ваты с водной эмульсией битумного связующего с последующей сушкой плит в туннельных сушилках на поддонах.

Для выпуска плит ижевский завод «Строммашина» выпускает комплект оборудования, включающий бак для битума, бак с мешалкой и паровым обогревом , бак с мешалкой, бак с пропеллерной мешалкой, диспергатор, формовочную установку, установку для загрузки сушильных вагонеток. Ниже приведены технические характеристики основного оборудования и нормы расхода сырьевых материалов для производства плит на битумном связующем.

3) Технологические параметры производства жестких плит на битумном связующем.

Приготовление гидромассы:

Минеральная вата -80%

Битум-14% на сухое вещество

Диатомит-6%

Водозатворение гидромассы (Т:Ж)-1:10

Содержание компонентов в разбавленной эмульсии:

Битум-1,46%

Диатомит-0,64%

Содержание компонентов в концентрированной эмульсии:

Битум-30%

Диатомит-12,5%

Содержание компонентов в суспензии:

Диатомит -30%

Вода-80%

Расход воды на 1 мі изделия при объемном весе плит 300кг/мі 400 кг/мі

На приготовление диатомитовой суспензии 70л 95л

На разбавление связующего 240» 320»

Расход на 1мі изделий: 300кг/мі 400кг/мі

Диатомитовой суспензии 94кг 125кг

Концентрированной эмульсии 148» 196»

Разбавленного связующего 388» 518»

Температура битума перед диспергатором-135-140 ?С

Температура диатомитовой суспензии перед диспергатором-90-95 ?С

Расход пара на обогрев:

1т битума -1т

1т диатомитовой суспензии -1т

Формование и сушка изделий

Производительность формовочной установки 120-210шт/ч

Влажность после формования 55-57%

Температура теплоносителя на стороне:

Загрузки-180-220?С

Выгрузки-150-160?С

На сбросе-80?С

Схема движения теплоносителя прямоток-противоток

Продолжительность сушки 16-18ч

Расход тепла 950ккал/кг испаренной влаги

Потери на брак 5%

4) Техническая характеристика формовочных установок для жестких плит

Показатели	Формовочная установка СМ-593
Установка в сборе Производительность в шт/ч Кол-во формовочных станков Размеры плит в мм Кол-во одновременно формуемых плит Установленная мощность в квт Габаритные размеры в мм Длина Ширина Высота над уровнем пола Вес в кг Промежуточный транспортер Рабочая ширина сетки в мм Тип конвейера Привод Скорость конвейера м/мин Установленная мощность в квт Угол подъема верхней ветви сетки в? Максимальный угол подъема конвейера в ? Габаритные размеры в мм: Длина Ширина Высота Вес в кг Трепальное устройство Рабочая ширина в мм Производительность кг/ч Число оборотов в 1 мин Ведущего вала Ведомого Установленная мощность в квт Габаритные размеры в мм Длина Ширина Высота Вес в кг Транспортер наклонный Производительность в мі/ч Ширина ленты в мм Скорость движения ленты в м/сек Угол наклона горизонта оси в ? Расстояние между осями барабанов в мм Установленная мощность в квт Габаритные размеры в мм Длина Ширина Высота Вес в кг Дозатор сырой ваты Наибольшая нагрузка в кг Точность взвешивания в % Габаритные размеры в мм: Длина Ширина Высота Вес в кг Дозатор эмульсии Емкость бака в л Рабочее давление воздуха в ат Вес в кг Смеситель гидромассы Емкость рабочая в мі Число оборотов мешалки в 1 мин Установленная мощность в квт Габаритные размеры в мм: Длина Ширина высота Вес в кг Устройство для транспортирования гидромассы к формовочному станку Тип устройства Производительность в л/ч Установленная мощность в квт Вес в кг Дозатор гидромассы Емкость в л Пределы дозирования в л Число оборотов мешалки в 1 мин Установленная мощность в квч Вес в кг Станок для формования плит Производительность в шт./ч Давление подпрессовки в кг/смІ Емкость формы в л Скорость подъема формы в м/мин Скорость движения транспортера м/мин Способ передачи плит от станка на вагонетки Установленная мощность в квт Габаритные размеры в мм: Длина Ширина Высота Вес в кг	120 2 1000*500*80ч60 2 33,8 15500 6450 7712 23000 1500 Сетчатый От пр. камеры 0,6-3,5 1 7,27 60 1780 2300 1805 1020 1500 1000 70 139 4,5 3820 1450 2200 2230 70 400 1 45 7450 1,7 9150 1520 6230 1300 - 50 1 1750 1640 1908 410 300 4 370 3 14 7,3 4300 2435 1500 3720 Элеватор 430 2,8 1440 300 120-200 20 1,7 760 60 0,4 200 2,8 - Вакуум-щит 1,7 4200 2200 1555 7600

Техническая характеристика установок для загрузки и разгрузки сушильных вагонеток

Показатели	К формовочной установке СМ-593
Установка для загрузки Комплект механизмов, входящих в состав установки Производительность в шт/ч Давление а атм: Воздуха Гидросистемы Установленная мощность в квт Габаритные размеры в мм: Длина Ширина Высота от отм.0,00 Глубина приямка в мм Вес в кг Установка для разгрузки Комплект механизмов, входящих в состав установки Производительность в шт/ч Установленная мощность в квт Тип насоса гидропровода Габаритные размеры в мм: Длина Ширина Высота Глубина приямника Вес в кг	Укладчик Конвейер подающий Подъемник пневматический 160 4 - 4,5 По заказу 1980 3395 - 5310 Снижатель Приемное устройство Передаточное устройство Транспортер Насосная установка 196 4,6 ЩДП-70 8422 1850 800 5320 3732

Техническая характеристика электропередаточных тележек и сушильных

Показатели	К формовочной установке СМЖ-593
Электропередаточная тележка Грузоподъемность в тн Скорость передвижения в м/мин Колея тележки в мм Скорость передвижения цепного толкателя в м/мин Давление в системе гидроцилиндров в кг/смІ Максимальный ход заталкивания вагонетки в мм Установленная мощность в квт Габаритные размеры в мм: Длина Ширина Высота до головки рельса Вес в кг Сушильная вагонетка для плит Грузоподъемность в тн Кол-во загружаемых плит потолок Колея в мм База в мм Габаритные размеры в мм Длина Ширина Высота от головки рельса Вес в кг	2,5 84 2020 - - 750 4,4 3516 2600 3500 3120 1,8 48 12 900 1300 2200 1156 1925 451

Техническая характеристика туннельной сушки на один туннель

Производительность-200-300кг/ч

Температура теплоносителя:

На стороне загрузки-200?С

Выгрузки-150?С

Сбросе-80?С

Схема движения теплоносителя - прямоток-противоток

Топливо и теплотворность:

Мазут- Q =9640 ккал/кг

Природный газ- Q =8500 ккал/кг

Расход тепла - 950 ккал/кг испаренной влаги

Расход топлива (мазут)-58 кг/ч

Топочных газов- 1790

Количество циркулирующих газов - 15000

Испаряемой влаги - до 550

Начальная влажность - 60-55 %

Конечная - 2-5%

Продолжительность сушки - 16 ч

Количество вагонеток в зоне сушки - 13

Плит 1*0,5м на вагонетке - 48

Установленных электродвигателей - 7

Установленная мощность - 15,7 квт

Размеры туннеля :

Длина - 28900 мм

Ширина - 1240 мм

Высота - 1980 мм

Характеристики топки

Тип форсунки - ФДБ-3

Расход воздуха - 720мі/ч

Давление воздуха - 400 мм вод.ст.

Мазута - 1 ат

Напряжение топочного пространства - 230000 ккал/мі

Объем топочного пространства - 2,4 мі

Теплопроизводительность топки - 550000 ккал/ мі

Характеристики камеры охлаждения

Количество одновременно охлаждаемых вагонеток - 2

Производительность - 400-600 кг/ч

Температура плит:

Начальная - 150-160 ?С

Конечная - 40?С

Продолжительность охлаждения - 1,2 ч

Количество воздуха для охлаждения - 9000 мі/ч

Установленная мощность электродвигателей - 9 квт

Марка по ГОСТ10140-80	Минеральная вата марки100 в мі	Битум марки БН-111	Диатомит (глина)	Условное топливо
		в кг
250 300 350 400	2,35 2,8 3,3 3,8	42 50 58,5 67	30 35 41 47	56 67,5 79 90

5) Режим работы цеха и производительность

Цех работает по пятидневной рабочей системе в три смены. Длительность смены - 8 часов. Количество рабочих суток в году - 180. Табл.1.8

Наименование цеха, отделения, технологического передела	Кол-во рабочих дней в году с учетом Кисп	Кол-во рабочих дней в неделю	Кол-во рабочих смен в сутки	Продолж. смены, час	Расчетный годовой фонд рабочего времени, час
1	2	3	4	5	6
Цех по производству полужестких плит из минеральной ваты	180	5	3	8	4104

Технологическая линия производства минераловатных матов представляет собой непрерывную конвейерную линию от камеры волокноосаждения до станков для разделки ковра.

Производительность цеха 50 тыс. м3 в год.

Цех работает 5 дней в неделю в 3 смены: 1 и 2 смена по 8 часов, 3-я смена 7 часов (в сутки 23 часа)

Количество рабочих суток в году 365 (для вагранки)

Определим номинальный годовой фонд рабочего времени:

Фн= Дн* Ссм*Тсм

Дн=365 д.; Ссм= 3 смены; Тсм=115 ч.в неделю

Фн=365*3*115=125925(ч)

Годовой фонд чистого рабочего времени:

Фч=Фн* Кт.н.*Ксм

Кт.н.- коэффициент технического использования оборудования = 0,95.

Ксм=0,9

Фч = 125925*0,95*0,9 = 107666 (ч)

Расчет производительности завода

Исходя из заданной годовой производительности завода и принятого режима работы, производится расчет производительности для каждого технологического передела в год, сутки, смену, час.

Расчёт производим по формулам:

м3/сут

где Псут - производительность в сутки;

Пгод - годовая производительность;

Кгод - количество рабочих дней в году.

м3/см

где Псм - производительность в смену;

м3/ч

где Пч - часовая производительность:

Кч - количество часов в смену;

Ксм - количество смен в сутки;

Наименование технологического передела, операции	Величина потерь, %	Производительность
		в год	в сутки	в смену	в час
Изготовление плит из мин. ваты	5	50000	277	92,3	11,5

Сырье и полуфабрикаты

Для получения заданной минеральной ваты, типа В, в проекте принят шлак завода Темиртауской металлургии с подходящим химическим составом.

Таблица 2.0. Химический состав и модуль кислотности сырья

SiO2	Al2O3	CaO	MgO	MК
33,75 %	21,62%	38,6%	3,2%	1,32

Примечание:

Подобранный огненно-жидкий шлак удовлетворяет требуемому модулю кислотности и не требует дополнительных добавок.

Технические характеристики получаемой минеральной ваты:

Вид: ВМ -- вата минеральная диаметром волокна от 6 до 12мкм.

Тип: В с модулем кислотности св. 1,2 до 1,4.

Вата вида ВМ должна соответствовать требованиям, указанным

В качестве связующего в проекте используется битумная эмульсия имеющая следующий состав ( в весовых частях ):

- битум - 100;

- вода - 100;

- каолин - 9;

- канифоль - 8;

- щелочь - 1,7.

Наименование показателя	Значение для ваты вида ВМ, типа В
Водостойкость, рН, не более	7
Средний диаметр волокна, мкм, не более	12
Содержание неволокнистых включений размером св. 0,25 мм, % по массе, не более	25
Плотность, кг/м3, не более	100
Теплопроводность, Вт/(мК), не более, при температуре:
(2985) К	0,050
(3985) К	0,066
(5735) К	0,116
Влажность, % по массе, не более	1
Содержание органических веществ, % по массе, не более	2

Она наносится методом распыления.

Физико-химические характеристики битума БН 70/30

Наименование показателя	Норма
	ОКП 02 5621 0500	Метод испытаний
1. Глубина проникания иглы при 25 °C, 0,1 мм	21-40	По ГОСТ 11501-78
2. Температура размягчения по кольцу и шару, °C	70-80	По ГОСТ 11506-73
3. Растяжимость при 25°C, не менее	3,0	По ГОСТ 11505-75
4. Растворимость, %, не менее	99,50	По ГОСТ 20739-75
5. Изменение массы после прогрева, %, не более	0,50	По ГОСТ 18180-72
6. Температура вспышки, °C, не ниже	240	По ГОСТ 4333-87
7. Массовая доля воды	Следы	По ГОСТ 2477-65

Наименование сырья	Расход сырья, м3
	В час	В смену	В сутки	В год
Горные породы (96%)	11,57	92,59	277,76	67494,42
Синтетическое связующее (4%)	0,46	3,7	11,02	2676,1

Расчет потребности в энергетических ресурсах.

К энергетическим ресурсам относят электроэнергию, топливо, пар, сжатый воздух, которые необходимы для выполнения всех технологических операций.

Для определения расхода электроэнергии пользуются техническими характеристиками основного технологического и транспортного оборудования.

Наименование оборудования	Кол-во единиц обор.	Потребляемая мощность электродвигателя, КВт/ч	Коэф-т загрузки обор.	Продолжительность работы оборудования с учетом коэффициента загрузки, сут. час	Потребляемая электроэнергия за год, КВт-час
		единиц	общая
1	2	3	4	5	6	7
СМ-593	1	1	33,8	0,9	16,2	109512
Промежуточный транспортер	1	1	1	0,6	10,8	3240
Трепальное устройство	1	1	4,5	0,6	10,8	14580
Транспортер наклонный	1	1	1,7	0,9	16,2	5508
Смеситель гидромассы	1	1	7,3	0,9	16,2	23652
Устройство для транспортирования гидромассы к формовочному станку	1	1	2,8	0,9	16,2	9072
Дозатор гидромассы	1	1	1,7	0,6	10,8	5508
Станок для формования плит	1	1	1,7	0,6	10,8	5508
Установка для загрузки	1	1	4,5	0,6	10,8	14580
Установка для разгрузки	1	1	4,6	0,6	10,8	14904
Электропередаточная тележка	1	1	4,4	0,9	16,2	14256
Туннельная сушка	13	7	15,7	0,9	16,2	294840
Охлаждение	1	1	9	0,6	10,8	29160
Бак для приготовления связующего	1	1	2,8	0,6	10,8	9072
Диспергатор	1	1	4,5	0,6	10,8	14580

6) Контроль качества по ГОСТ 10140-2003 (дата актуализации 01.11.2014г)

Контроль технологического процесса и качества готовой продукции табл.2.5

№ п/п	Контролируемые параметры	Периодичность контроля	Методика контроля	Место взятия пробы или установки контрольного прибора
1	Внешний вид изделия	линейка металлическая ГОСТ 427-75 Штангенциркуль ГОСТ 166-89	Визуальный осмотр изделий и линейные измерения замеченных дефектов Предел допускаемой погрешности; линейкой 0,5 мм, штангенциркулем 0,1 мм	У волокнистых изделий осматривают поверхность и устанавливают число дефектов (дыры, разрывы, проколы, трещины и пр.), измеряют линейкой. У вертикально-слоистых матов измеряют линейкой ширину зазора м/у полосами посередине изделия по направлению его длины ч/з 5 полос при l=2,5 м, ч/з 10- свыше 2,5 м.
2	Правильность геометрической формы	линейки металлические 150;500;1000 (мм) ГОСТ 427-75 Рулетка измерительная (1мм) ГОСТ 7502-98 Угольник поверочный H=160 мм ГОСТ 3749-77 Штангенциркуль ГОСТ 166-89 Метр.	Измерение показателей геометрической формы приборами	Отклонение от перпендикулярности смежных граней проверяют в 4х местах: посередине боковых граней и торцевых, в цилиндре, полуцилиндре и сегменте. Определение разности длин диагоналей. Отклонение от прямолинейности проверяют путем приложения к ребру изделия линейки и измеряют расстояния м/у ними и др. линейкой. Определение разнотолщинности. Как разность м/у наибольшим и наименьшим значением толщины.
3	Технические требования			Расстояние м/у кромкой и крайним швом, не более 100, расстояние м/у швами, не более 120; шаг шва от 70 до 170 (мм)
4	Физико-механические показатели	наименование показателя	значения для матов 75 100 125
		плотность, кг/м3	до 85	св 85-110	110-135
		теплопроводность, Вт/(м*к), не более, при температуре: (298 5)К (398 5)К (573 5)К Сжимаемость, %, не более Упругость,%, не менее Разрывная нагрузка, Н, не менее; Влажность, % по массе, не более Содержание органических веществ, % по массе, не более	0,046 - - 55 70 80 2 2	0,044 0,065 0,150 40 75 100 2 2	0,044 0,064 0,130 30 80 120 2 2
5	Требования к сырью и материалам	Для изготовления матов должна применятся минераловатная вата с обеспыливающими добавками по ГОСТ 4640-93. В качестве обкладочных и прошивочных материалов примепяют материалы, перечень которых приведен в в приложениях Б и В.
6	упаковка и маркировка	ГОСТ 25880-83. Для защиты от увлажнения, поверхность ящиков и обрешеток должна быть выстлана водонепроницаемым материалом. Упакованные рулоны поставляют в виде транспортных пакетов, габариты которых должны соответствовать ГОСТ 24597-81.

Область применения плит по маркам: 75, 100

В качестве ненагружаемой тепловой изоляции в горизонтальных строительных ограждающих конструкциях. Для тепловой изоляции трубопроводов диаметром св. 217 мм и промышленных холодильников с температурой изолируемой поверхности от минус 100 °С до +60 °С

150 - В качестве тепловой изоляции и вертикальных и горизонтальных строительных ограждающих конструкциях. В качестве утеплителя в легких ограждающих конструкциях каркасного типа. Для промышленных холодильников с температурой изолируемой поверхности от минус 100 °С до +60 °С

200, 250 - В качестве тепловой изоляции, подвергающейся нагрузке в вертикальных и горизонтальных строительных ограждающих конструкциях.

Для тепловой изоляции промышленных холодильников с температурой изолируемой поверхности от минус 100 °С до +60 °С

3. Охрана окружающей среды

При производстве минеральной ваты создается вредное воздействие на человека и окружающую среду.

1. Выделение отходящих газов в вагранке. Вагранка должна быть в верхней части обустроена пылеочистительными устройствами. Загрузка ваты должна быть автоматизирована, чтобы избежать выход газов через загрузочное колошниковое отверстие.

2. Пыль при транспортировке сырья и топлива. Бункера, транспортеры подачи сырья подключаются к аспирационным системам.

3. Брызги расплава при выходе струи из летки вагранки. При разгрузке вагранки пол под ней должен быть сухим и посыпан песком.

4. Загрязнение воздуха минераловатной пылью и парами связующего при выходе из камеры волокноосаждения. Камера снабжается вытяжкой вентиляцией, в ней создается разрешение, основные узлы камеры герметизированы.

5. Шум энергоносителя и механизмов при раздуве расплава. Узел раздува устанавливается в отдельном помещении, снабженном звукоизоляцией.

6. Отсутствие заземления электрооборудования и плохое состояние электропроводки влечет за собой поражение обслуживающего персонала электрическим током.

Для улучшения условий труда загрузку вагранки и ее работу автоматизируют, сжимают теплоотдачу от стенов вагранки в окружающую среду тщательной теплоизоляцией, чтобы температура на поверхности не превышала 40 оС, оборудуют рабочие места воздушными дулами, устраняют запыленность путем увлажнения.

Для очистки отходящих газов от вагранки и паровоздушной смеси из камер волокноосаждения и конвейерной сушилки устанавливают водяные скрубберы или другие фильтрующие установки. В отделении вагранок, ванных и другого рода плавильных печей должны быть вывешены Правила по технике безопасности, утвержденные главным инженером предприятия, в которых должны быть указания о прожигании летки с применением кислорода, действия персонала для охлаждения вагранки, условные обозначения трубопроводов, сроки и порядков периодической очистки водяной рубашки обязательно под руководством начальника цеха или дежурного инженера, об обязательном ношении теплоизоляционной одежды.

Список литературы

1. Горлов Ю.П. «Технология теплоизоляционных материалов» 1989г.

2. В.А. Бауман «Механическое оборудование предприятий строительных материалов, изделий и конструкций». 19881г.

3. Болдырев А.С. «Строительные материалы» справочник. - М.: Стройиздат, 1989. - 567 с.

4. Михайлова И., Васильев В., Миронов К. «Современные строительные материалы и товары» - М.: Изд-во Эксмо, 2003. - 576 с.

5. Китайцев В.А. «Технология теплоизоляционных материалов» - Москва: Издательство литературы по строительству, 1970

6. Сапожников М.Я., Дроздов И.Е. «Справочник по оборудованию заводов строительных материалов» - Москва: Издательство литературы по строительству, 1970.

7. Технология минеральных теплоизоляционных материалов и легких бетонов. К.Э. Горяйнов, К.Н. Дубенецкий, С.Г.Васильков, Л.Н. Попов.

8. Механическое оборудования В.А. Бауман Москва «машиностроение» 1981г.

9. Методические указания к курсовому проектированию для студентов специальности 270106 «Производство строительных материалов, изделий и конструкций». Технология производства изоляционных строительных материалов и изделий. С.Л. Енджиевский, Ю.С. Шилов, Г.В. Василовская, Красс ГАСА,2006г.

Размещено на Allbest.ru