Цех по производству минераловатных плит повышенной жесткости производительностью 80 тыс. м3 в год

МИНЕСТЕРСТВО  ОБРАЗОВАНИЯ И  НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

МОСКОВСКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Институт  Строительства и Архитектуры

Строительно-Технологический факультет

Кафедра Технологии Отделочных и Изоляционных Материалов 
 
 
 
 

РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА К

КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ

на тему:

«Цех  по производству минераловатных плит повышенной жесткости

производительностью 80 тыс. м³ в год». 
 
 
 
 

Выполнила:

        Дебердеева А.Ш.

          Студент  СТ-IV-1

     Проверил:

     Мишина Г.В. 
 

                                     Москва 2011 г.

СОДЕРЖАНИЕ 

Введение……………………………………………………………………..3

1. Искусственное минеральное волокно и теплоизоляционные изделия на его основе……………………………………………………......3
1. Минеральная вата……………………………………………………3
2. Номенклатура выпускаемой продукции…………………………….6
2. Технологическая часть……………………………………….8
1. Выбор способа и технологической схемы производства…………8
2. Режим работы цеха…………………………………………………..15
3. Производительность цеха…………………………………………...16
4. Сырье и полуфабрикаты…………………………………………….17
5. Расчет и выбор основного технологического и транспортного оборудования……………………………………………………………….18
6. Расчет потребности в энергетических ресурсах…………………...18
7. Потребность цеха в энергетических ресурсах……………………..19
8. Штатная ведомость цеха…………………………………………….20
9. Контроль технологического процесса и качества готовой продукции…………………………………………………………………21
10. Охрана окружающей среды…………………………………………22
3. Охрана труда…………………………………………………..22
4. Технико-экономическая часть……………………………….24
5. Список используемой литературы…………………………..25

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение.

    Неорганические  теплоизоляционные материалы и  изделия составляют основную часть  продукции отрасли. На их долю приходится более 80% общего объема выпуска теплоизоляционных материалов. Это объясняется распространенностью сырья, возможностью широкого регулирования строительно-эксплуатационных свойств неорганических материалов, применимостью их разновидностей практически в любых условиях эксплуатации. 

1.Искусственное минеральное волокно и теплоизоляционные изделия на его основе. 

    Искусственное минеральное волокно широко применяют для производства теплоизоляционных и акустических изделий. Общий объем материалов и изделий на основе искусственных минеральных волокон составляет более 60% от выпуска теплоизоляционных и акустических материалов всех видов. В зависимости от сырья и способа производства искусственное минеральное волокно можно подразделить на следующие разновидности: волокно минеральное с температурой применения до 600 °С (рядовое); волокно стеклянное (стекловолокно) с температурой применения до 400 °С; высокотемпературостойкое и огнеупорное волокно с температурой применения соответственно до 1000 °С и выше.

Продукт в виде бесформенной волокнистой  массы получил название минеральной  или стеклянной ваты, в зависимости  от химического состава исходных силикатных расплавов. Стеклянная вата характеризуется более высоким содержанием кремнезема и щелочей. 

1. Минеральная вата.

 

     Минеральная вата – рыхлый материал, состоящий из тонких (1-15 мкм) волокон стекловидной структуры. Технология минеральной ваты включает следующие процессы: подготовку сырья, плавление сырья и получение силикатного расплава, переработку расплава в волокно, формирование минераловатного ковра, рулонирование полученного ковра.

     Сырьевые  материалы для минераловатного производства достаточно разнообразны и имеются в стране в большом количестве. Для изготовления минеральной ваты применяют промышленные отходы, попутные продукты производств, горные породы. К сырью для производства минеральной ваты предъявляют следующие основные требования: оно должно иметь определенный химический состав, обеспечивающий стойкость волокна против действия эксплуатационных факторов (влаги, температуры); невысокую температуру получения расплава, достижимую в применяющихся для этих целей плавильных агрегатах; образовывать силикатные расплавы, характеризующиеся необходимыми для волокнообразования реологическими показателями; быть распространенным и не требовать сложной предварительной подготовки.

     Перечисленные требования обычно обеспечиваются составлением соответствующей смеси (шихты), включающей два или более компонентов. Лишь немногие виды природного сырья могут быть использованы для получения минеральной ваты без подшихтовки.

     Плавильные  агрегаты. Для получения расплавов в минераловатном производстве применяют различные типы плавильных печей: шахтные (вагранки), ванные, шахтно-ванные, электродуговые и шлакоприемники. Способы переработки расплава в волокно основаны на расщеплении струи расплава, вытекающей из печи, на тончайшие струи и их вытягивании в волокна. В настоящее время известно несколько разновидностей способов переработки расплавов в волокно. По принципу воздействия энергоносителя на струю расплава, истекающего из правильного агрегата,  их можно разделить на три основных способа: дутьевой, центробежный и комбинированный. При дутьевом способе выходящий из печи расплав разбивается на мелкие капельки струей пара или воздуха, которые вдуваются в специальную камеру и в полете сильно вытягиваются, превращаясь в тонкие волокна диаметром 2-10 мкм. При центробежном способе струя жидкого расплава поступает на быстро вращающийся диск центрифуги и под действием большой скорости вращения сбрасывается с него и вытягивается в волокна.

     Таким образом, минеральная вата представляет собой тонкие и гибкие волокна, полученные при охлаждении предварительно раздробленного в капли и вытянутого в нити минерального расплава.

     Минеральную вату более высокого качества получают центобежно-фильерно-дутьевым способом. Его технологические особенности состоят в том, что расплав из печи поступает в емкость, в днище которой имеется большое количество мелких отверстий (фильер). Расплав, продавливаясь через фильеры, превращается в тонкие струйки диаметром 1-2 мм, которые и подвергаются раздуву. Малая толщина струек, подаваемых на раздув, обеспечивает почти полное отсутствие неволокнистых включений, а также небольшой диаметр волокон ваты.

     Процесс волокнообразования. Процесс превращения расплава в волокно при использовании всех способов волокнообразования осуществляется в так называемых камерах волокноосаждения. Образующееся волокно падает на днище камеры, представляющие собой ленточный пластический транспортер. Через днище в направлении сверху вниз постоянно просасывается воздух, что способствует осаждению волокон. На выходе из камеры волокнообразования полотнище ваты подпрессовывается валком, разрезается на отдельные куски и скатывается в рулоны с прокладкой листов бумаги.

     В зависимости от вида сырья минеральная  вата делится на каменную и шлаковую. Сырьем для производства каменной ваты служат горные породы – диабаз, базальт, известняк, доломит, глина и другие. Шлаковую вату получают из доменных, ваграночных и мартеновских шлаков, а также шлаков цветной металлургии.

     Волокна минеральной ваты обычно имеют длину 2-10 мм, их диаметр – не более 8 мкм. Марку минеральной ваты определяют под пригрузом в 0,002 МПа. Коэффициент теплопроводности не превышает 0,04 Вт/м*К. Содержание неволокнистых включений, к которым относятся частицы размером более 0,25 мм, должно быть в зависимости от марки ваты не более 12-25%. Несмотря на то, что минеральную вату получают из расплава с температурой 1300-1400°С, температура ее применения, как правило, составляет не более 600°С.

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

     Минераловатные  изделия обладают высокой пористостью  и низкой теплопроводностью. Они  предназначены для тепловой защиты зданий, сооружений, а также для изоляции различных тепловых установок во избежание потерь тепла (холода). В СНиП 11-3-79** «Строительная теплотехника. Нормы проектирования» предусматривается увеличение теплового сопротивления ограждающих конструкций в среднем в 3,2 раза. Осуществление этих требований возможно путем расширения использования в строительстве эффектных теплоизоляционных материалов. По тепловому сопротивлению минераловатный утеплитель толщиной 1 см заменяет кирпичную кладку толщиной 10-12 см, керамзитобетон – 5-7 см. Для изготовления теплоизоляционных материалов расход топлива в 10-11 и трудоемкость в 20-25 раз ниже по сравнению с взаимозаменяемым по тепловому сопротивлению количеством глиняного кирпича. Масса готовой продукции меньше почти в 20 раз. Таким образом, теплоизоляционные материалы являются эффективным средством экономии энерго- и транспортоемких строительных материалов.

     Минераловатные  плиты повышенной жесткости изготовляют  с синтетическим, битумным и крахмальным  связующим. Изделия (плиты, цилиндры, маты) с синтетическим связующим имеют меньшую плотность, менее прочны и более привлекательны на вид по сравнению с изделиями на битумном связующим.

     Мягкие  и полужесткие, а также плиты  повышенной жесткости, имеют высокие  показатели по экологической чистоте, теплопроводности, плотности и несгораемости, соответствующие современным требованиям к теплоизоляционным материалам. Этим обусловлено их широкое применение при строительстве, реконструкции или ремонте жилых домов и промышленных зданий, а также теплоизоляции трубопроводов различного назначения. 

1.2 Номенклатура выпускаемой продукции. 

 Минераловатные  плиты повышенной жесткости предназначаются для тепловой изоляции ограждающих строительных конструкций: перекрытий, а также для утепления покрытий, выполненных из профилированного металлического настила или железобетона без устройства стяжки и выравнивающего слоя, в условиях, исключающих контакт изделий с воздухом внутри помещений. Используются для утепления стен, улучшения звукоизоляции перегородок.

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

     Номинальные размеры плит и предельные отклонения размеров должны соответствовать указанным 

 
 

По физико-механическим показателям плиты должны соответствовать требованиям