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

 

 

 

 

 

 

Курсовой проект

на тему :

«Цех  по производству плит минераловатных повышенной

жесткости на синтетическом связующем ГОСТ 22950,

производительностью 50 тыс. м ³ в год»

 

 

 

 

 

Выполнил :студент гр

 

Руководитель:

 

 

 

 

2013 
 Содержание

 

1. Введение……………………………………………………………………..3
2. Технологическая часть   
1. Характеристика и номенклатура продукции……………………………...10
2. Выбор, обоснование и описание принятой схемы технологического

процесса…………………………………………………..…………….…..16

3. Режим работы и производственная программа предприятия…………….26
4. Сырье и полуфабрикаты……………………………………..………….….28
5. Выбор и расчет количества основного технологического

оборудования……………………………..………………………………..29

6. Расчет потребности в энергетических ресурсах………………………….30
7. Контроль производства и качества готовой продукции……………….…30

3. Расчет  шихты, материальный и тепловой  баланс доменной печи

3.1 Расчет шихты……………………………………………………………..…..31

3.2 Расчет шихты на 1 т чугуна…………………………………………………31

3.3 Расчет материального и теплового баланса доменной печи………….…..34

3.4 Тепловой баланс доменной печи…………………………………………….35

3.5 Расчет профиля доменной печи……………………………………………..38

3. Техника безопасности и охрана труда…..………………………………...40
4. Список используемой литературы……………………………………..….43

 

Графическая часть:

План  цеха. Разрез 1-1.

 

 

 Введение

Производство  изделий из минеральной и стеклянной ваты начинается с формирования минераловатного (стекловатного) ковра, которое осуществляется в камерах волокиоосаждения. Эти камеры представляют собой металлические каркасы, обшите листовой сталью с тепловой изоляцией. Дном камеры служит сетчатый или пластинчатый конвейер с шириной ленты, равной ширине камеры. Отсос отработанного воздуха из камеры происходит под конвейером, что способствует осаждению на него волокон ваты. В зависимости от направления движения энергоносителя камеры волокиоосаждения могут быть горизонтальными (рис. 1) или вертикальными (рис. 2). В настоящее время технологические линии комплектуются камерами двух типов: длинными (до 20 м), предназначенными для осаждения волокна и формирования из него ковра заданной толщины путем регулирования скорости движения конвейера, и короткими с быстро движущимся транспортером, на котором происходит осаждение волокон топким слоем. Далее эти слои поступают либо на пере­

 работку в изделия,  либо перекладываются с помощью  маятникового устройства на медленно движущийся транспортер для формирования из них ковра нужных параметров. С целью предотвращения запылеиия цеха камеры выполняют из герметичных стенок, а в самих камерах создают разрежение не менее 30... 50 Па

Рис. 1. Схема горизонтальной камеры волокиоосаждения

 

Для обеспыливания  и повышения эластичности волокон  в камеру вводят замаслипатель, чаще всего эмульсол в количестве до І % от массы волокна. Для уплотнения выходящего из камеры мннераловатного ковра служит подпрессовочный валик, который устанавливают непосредственно на выходе из камеры. Подпрес - сованный ковер ваты после его выхода из камеры волокноосаж - дения с помощью специального приспособления закатывается в рулон в случае выпуска сырой (комовой) ваты или передается на следующую установку для переработки ваты в изделия. Толщина мннераловатного ковра регулируется путем изменения скорости движения конвейера, которая обычно находится в пределах 0,3...2,7 м/мни или 0,6...3,5 м/мин. В рыхлом виде минеральную (стеклянную) вату применять нецелесообразно по следующим причинам: во-первых, при транс­портировании и хранении вата уплотняется и ее теплоизоляционные свойства ухудшаются; во-вторых, укладка рыхлой ваты в конструкции требует большой затраты ручного труда, причем создаются тяжелые антигигиенические условия вследствие пыления и колючести ваты; в-третьих, не обеспечивается стабильность свойств теплоизоляционных конструкций из-за смачиваемости ваты или ее уплотнения при сотрясениях и особенно при вибрации. Перечисленные недостатки рыхлой минеральной ваты в значительной степени устраняются при переработке ее в изделия.

Рис. 2. Схема вертикальной ка­меры волокноосаждеинл.

1 — диффузор; 2 — шахта; 3 — откидной лоток для слива  расплавэ; 4 — уплотняющий валик; 5 — перфорированный коппейер; 6 —камера отсоса; 7 — система очистки коннейирп

 

Изделия из мннераль - нон и стеклянной ваты выпускаются  в довольно широком ассортименте. Их подразделяют на штучные (плиты, цилиндры, полуцилиндры, сегменты), рулонные (маты прошивные и на синтетическом связующем); шпуровые (шнуры, жгуты) н сыпучие (гранулированная вата).

Грануляцию  применяют для получения только минераловат - ных гранул. При этом минеральной вате придается сыпучесть, что облегчает ее укладку в  конструкции; улучшаются ее свойства: несколько повышается упругость, снижается средняя плотность за счет удаления части «корольков». Однако грануляция минеральной ваты не исключает всех недостатков, присущих рых­лой вате. Поэтому гранулированную вату чаще используют для изготовления штучных изделий.

Шнуровые  материалы и прошивные маты изготовляют  без применения связующих веществ. Шнуры (жгуты) получают путем набивки минеральной или стеклянной ваты в оплетку, выполненную из металлической проволоки, стеклянных или хлопковых нитей.

Изготовление  прошивных матов производят путем  обкладки минераловатного ковра гибкими материалами (металлической сеткой, водонепроницаемой бумагой, стеклотканью, асбестовой тканыо) и прошивки изделий стеклянными или хлопковыми нитями. Маты могут прошиваться и без обкладок.

Все остальные виды изделий производят с использованием связующих веществ, которые, затвердевая, скрепляют между собой волокна в местах их пересечения, в результате чего создается волокнистый каркас различной жесткости.

Связующие вещества для получения изделий из минеральной  ваты и стекловолокна немногочисленны. В производстве изделий из минеральной и стеклянной ваты используют главным образом органические связующие вещества. Неорганические связующие вследствие недостаточной адгезии к минеральным стекловидным волокнам широкого применения не получили. Их использование существенно повышает сред­нюю плотность мннераловатных изделий, которые в этом случае характеризуются повышенной хрупкостью и невысокой прочностью.

Органические  связующие (битумы, синтетические смолы  и их композиции) являются основным компонентом в современном производстве изделий из минеральной и стеклянной ваты, посредством которого закрепляется пористо-волокнистая структура и обеспечивается заданная прочность этих изделий. Наиболее широкое применение нашли синтетические смолы, особенно те их разновидности. которые характеризуются высокой адгезией к минеральным и стеклянным волокнам, хорошей растворимостью в воде или способностью образовывать устойчивые эмульсии, в от- вержденном состоянии — достаточно высокой когезией, водо - и температуростойкостыо, эластичностью, невысокой усадкой. Кроме того, связующие не должны быть дефицитными и не выделять токсичных веществ.

Наибольшее  распространение в производстве изделий из минеральной п стеклянной ваты получили фенолоформальдегидные смолы и в первую очередь термореактивные фенолоспирты.

Фенолоспирти  — водорастворимые фенолоформальдегидные  смолы, получаемые в виде начальных продуктов конденсации фенола с формальдегидом в присутствии щелочного катализатора. Фенолоформальдегидные смолы отвечают большинству требовании, предъявляемым к связующим для минераловатных и стекло - волокнистых изделий. Однако им присущ и ряд существенных недостатков: хрупкость отвержденной пленки, токсичность, недолговечность. Для улучшения клеящей способности и других свойств связующего в него вводят специальные добавки.

Из азотосодержащих  смол наиболее широко применяют кар - бамидные, являющиеся продуктами взаимодействия мочевины с альдегидом, Карбамндные смолы дешевле фенолоспнртов. Получаемые с их применением мннераловатные изделия характеризуются достаточно высокими физико-механическими и теплоизоляционными свойствами. Однако водостойкость изделий ниже, чем при использовании фенольного связующего. Основным недостатком карбамидных смол является отсутствие стабильности, обусловленное выделением воды и непрореагировавшего формальдегида Это явление придает смоле гидрофильность и приводит к ее растрескиванию после отверждения.

Повышение эксплуатационных свойств синтетических связующих  — одна из основных задач, успешное решение которой позволит существенно улучшить качество минераловатных и стеклово - локнистых изделий, которые являются наиболее широко применяющимся теплоизоляционным материалом.

В последнее  время в мировой практике все  шире используют позиционные связующие, состоящие из нескольких веществ с различными свойствами, дополняющими друг друга и позволяющими повысить качество изделий. Например, на отечественных заводах применяют феиолоспирты в смеси с полнвинилацетатнон эмульсией и другими пластификаторами, позволяющими снизить хрупкость клеевых пленок после отверждения смолы.

Нашли применение связующие на основе битума в виде эмуль - сионно-суспензионных водяных  смесей, состоящих из битума и тонкодисперсного минерализатора (диатомита, бентонита и др.).

Способы нанесения  связующего на волокно оказывают  большое влияние на свойства минераловатных и стек- ловолокнистых изделии, равно  как вид связующего и его содержание в материале. Все виты теплоизоляционных  и звукопоглощающих изделий из минеральной ваты и стекловолокна получают способом контактного омоноличивания. Следовательно, для закрепления волокон друг относительно друга в местах их кон­тактов должны быть образованы клеевые соединения. От качества этих соединений и их количества во многом будут зависеть физико-механические и теплоизоляционные свойства изделий. Необходимо все полокна покрывать тонким слоем связующего. В этом случае при уплотнении мпнсраловатноп массы будет образовано наибольшее число контактов.

В отечественной  практике при изготовлении изделий  применяют следующие способы нанесения связующих: пульверизацию, пролив с последующим отжимом и вакуумированнем, приготовление гидромасс (мокрый способ).

При пульверизации  раствор или эмульсию связующего наносят распылением с помощью форсунок в камере волокноосажде - ния, либо через паровой коллектор центробежно-дутьевой установки или полый вал валков центрифуги.  Наиболее равномерное распределение связующего достигается при его подаче через паровой коллектор или под давлением через специальные форсунки. Связующее, введенное в минераловатный ковер методом пульверизации, оседает на волокнах в виде отдельных мелких капель, поэтому клеевые контакты образуются только в местах «скрещивания» волокон и только при наличии здесь капель связующего. Чем мельче капли связующего, тем равномернее они покрывают волокна и тем вероятнее образование большего числа клеевых контактов в объеме материала. Недостаток этого способа — большие потери связующего. Применение пульверизации технологически и экономически оправдано при изготовлении рулонного материала, а также мягких и полужестких плит с низкой средней плотностью.

Рис. 3. Схема сведения связующего методом пролива с вакуумированнем:

/ — ванна с желобком; 2— отжнмной вал; 3 — мннера  ловатиый ковер; 4 — патрубок; 5 — конвейер; 6 — бассейн для связующего; 7— насос

 

Способ пролива  заключается в том, что связующее  в виде плоской струи по наклонному листу подается на минераловатный ковер по всей его ширине. В месте подачи связующего под конвейером устанавливается вакуумирующее устройство. Создание вакуума способствует проникновению связующего в глубь мнне­раловатного ковра (рис.3). Излишки связующего отжимаются уплотняющим валком и поступают в бассейн, а затем перекачиваются в расходный бак.

Применение  этого способа позволяет в 2...3 раза повысить прочность изделий за счет более эффективного распределения связующего в волокнистом каркасе изделия и образования большего числа клеевых контактов.

Недостатки  способа — повышенная влажность  минераловатного ковра, достигающая 70...80% по массе, и невозможность получения низкой средней плотности изделий. Этот способ целесообразен при получении жестких и твердых минераловатных изделий.

Так называемый мокрый способ или способ приготовления  гидромасс, при котором минеральные  волокна смешивают с раствором  или эмульсией связующего, применяют при изготовлении плит повышенной жесткости и твердых минераловатных плит. Приготовленная гидромасса содержит обычно 8.. 10% твердой фазы.

Технология  минераловатных и стекловолокнистых  изделий включает в себя ряд разновидностей.

Штучные изделия  в зависимости от относительной  деформации сжатия пот нагрузкой подразделяют на следующие виды: мягкие М. полужесткие І1П, жесткие Ж. повышенной ЖССТКІ СПІ ППЖ и твердые Т. Основной объем изделий производят по конвейерной технологии, которая основана на перемещении перерабатываемой в изделия ваты через ряд технологических установок с помощью последовательно расположенных конвейеров (рис.4). Способ поштучного формования применяют тогда, когда конвейерным способом нельзя получить материал с заданными свойствами.

Конвейерная технология минераловатных и стекловолокнистых  изделий базируется в основном на применении синтетических связующих веществ. Она включает следующие технологические операции: приготовление водной эмульсии (раствора) синтетической смолы; введение связующего в волокнистый ковер в необходимом количестве; уплотнение ковра и его тепловую обработку; охлаждение ковра; разрезку его на изделия заданных размеров и упаковку изделий.

Приготовление связующего осуществляется в специальном  отделении и сводится к дозировке  концентрированной смолы и воды, обеспечивающей заданное соотношение между ними, и смешиванию этих компонентов до получения водного раствора или эмульсии.