ОБЗОР И ОЦЕНКА СОВРЕМЕННЫХ ДОСТИЖЕНИЙ

Введение.

В строительной индустрии теплозащита ограждающих конструкций занимает 40% общих расходов на строительные материалы. Одним из первых задач стоит производство недорогого эффективного материала отвечающего всем требованиям по безопасности. Для этого разработан проект, который будет обеспечивать рынок строительных материалов республики Бурятия, недорогим эффективным теплоизоляционным материалом на основе базальтового волокна.

В данной работе разработана технология производства полужестких
плит на основе базальтового волокна.

До недавнего времени большим спросом пользовались утеплители из
стекловолокна, минерального волокна на основе доменных шлаков, и с
применением в качестве связующего синтетические смолы, но эти изделия
имеют ряд недостатков. Прежде всего, это выделение мельчайшей
стеклянной пыли при механическом разрушении теплоизоляции, колючесть
этих волокон, низкая температура применения (до 400°С), наличие
синтетического связующего, которое постепенно испаряется в виде
токсичных газов, таких как фенол, формальдегид, аммиак и др., что в
конечном итоге приводит к образованию пустот между изолируемой поверхностью и теплоизоляционным материалом. К тому же, стекловата и минеральная вата на сырье вторичного производства, изготавливаются из
смеси компонентов порой включающих отходы различных производств, что
в свою очередь может способствовать процессам гниения или окисления
изолируемых поверхностей. Эти материалы далеки от необходимой
экологической чистоты. При возгорании полимерных материалов образуется

более 75различных ядовитых веществ, что приводит к отравлению и гибели людей. Кроме того, срок службы перечисленных утеплителей ограничен, через 10-15 лет происходит их разрушение. [5]

Базальтовая теплоизоляция из базальтовых горных пород обладает экологической безопасностью, имеет неограниченный срок службы, что исключает преждевременный ремонт. Базальтовый материал обладает полной негорючестью, экологической, в том числе и радиационной безопасностью, с огромным температурным диапазоном применения от -300°С до + 900°С, химической стойкостью и огнестойкостью, долговечностью, инертностью к изолированной поверхности. Также материал негигроскопичен, не выделяет вредных веществ во всех средах. Базальтовый утеплитель на основе базальтового волокна является «дышащим» теплоизоляционным материалом, не закупоривает изолируемые поверхности.

ОБЗОР И ОЦЕНКА СОВРЕМЕННЫХ ДОСТИЖЕНИЙ

НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ПРОГРЕССА В ПРОИЗВОДСТВЕ

ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОНЫХ МАТЕРИАЛОВ.

В современных условиях развития строительства с учетом
климатических особенностей нашей страны потребность в качественно
новых строительных материалах огромна. Как показатели предварительные

маркетинговые исследования, производство' теплоизоляционных материалов по традиционным технологиям не полностью удовлетворяет потребностям рынка, поэтому необходимо продвижение на рынок качественно новых теплоизоляционных материалов, полученных при использовании инновационных технологий.

В среднем, потребность в теплоизоляционных материалах для Сибирского региона составляет 220 тыс. м³ в год: Томская область 150 тыс.м³; Новосибирская область 160 тыс. м³; Кемеровская область 165 тыс. м³;

Алтайский край 145 тыс. м³; Республика Бурятия 125 тыс. м³;.

В настоящее время в России, а также в нашем регионе наблюдается
рост использование теплоизоляционных материалов, в частности и из
базальтового волокна. Теплоизоляционный материал на основе базальтового
волокна применяется в различных отраслях промышленности из-за своих
высоких теплотехнических качеств, особенности при теплозащите зданий и
сооружении строительстве. Широкое применение теплоизоляционных материалов из базальтового волокна находим и в других отраслях:

-машиностроении для производства широкой номенклатуры композиционных материалов, теплоизоляции термического оборудования;

-в авиационной промышленности для изготовления тепло- изолирующих холстов для теплозащиты двигателей и фюзеляжа,
звукоизоляции выхлопного тракта газодинамических установок;

-в судостроении, вагоностроении, автомобилестроении, энергетике
и.т.д.

До недавнего времени большим спросом пользовались утеплители из стекловолокна и полимерных материалов, однако эти материалы имеют ряд

недостатков. Прежде всего, теплоизоляционные материалы из стекловолокна на синтетическом связующем, это выделение мельчайшей стеклянной пыли при механическом разрушении теплоизоляции, колючесть этих волокон, низкая температура применения (до 400°С), наличие связующего, которое постепенно испаряется в виде токсичных газов, таких как фенол,

формальдегид, аммиак и др., что в конечном итоге приводит к образованию пустот между изолируемой поверхностью и теплоизоляционным материалом. При возгорании полимерных материалов образуется более 75 различных ядовитых веществ, что приводит к отравлению и гибели людей. Эти материалы далеки от необходимой экологической чистоты. Кроме того, срок службы перечисленных утеплителей ограничен, через 10-15 лет происходит

их разрушение [4]. Базальтовая теплоизоляция из базальтовых горных пород обладает экологической безопасностью, имеет неограниченный срок службы, что исключает преждевременный ремонт теплоизоляции. Базальтовый материал обладает полной негорючестью, экологической, в том числе и

радиационной безопасностью, с огромным 'температурным диапазоном

применения от - 300°С до + 900°С, .химической стойкостью и огнестойкостью, долговечностью, инертностью к изолированной поверхности. Этот материал негигроскопичен, не выделяет вредных веществ во всех средах. Базальтовый утеплитель на основе базальтового волокна

является «дышащим» теплоизоляционным материалом, не закупоривает

изолируемые поверхности.

Настоящим проектом предусматривает организация масштабного производства теплоизоляционного материала из базальтового волокна в

г. Улан-Удэ.

СЫРЬЕВАЯ И ТОПЛИВНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ БАЗА

В рамках данного проекта по получению минеральной ваты (базальтовой ваты) и теплоизоляционные полужесткие плиты минерально-сырьевая база республики Бурятия, а именно такие материалы, как:

- базальтовой сырье месторождения республики Бурятия Зандинское месторождение базальтов Мухор-Шибирского района.

-Местоположение по сложности геологического строения отнесено ко
2 группе, гидрогеологическая и инженерно-геологическая изученность
позволяет проектировать карьер и добывать открытым, невзрывным
способом. По данным отчета Нерудной партии ГП ЦГГЭ Бурятгеолкома
подготовленные запасы в объеме 3822 тыс. т. щебня в год обеспечивает
работу предприятия на длительный срок с возможностью увеличения добычи
в десятки раз.

-Полезная толщина Зандинского месторождения представлена основными и литологическими разновидностями базальтоидов-оливиновыми, оливиносодержащие доле^итами, лейкодолеритами и афировыми миндалекамеными и цеолитизироваными базальтами. Породы имеют практически единый минеральный и химический состав и, как следствие, единые технологические свойства.

Химический состав базальта.

Таблица 3.1.

SiO₂	А1₂O₃	Fe₂O₃	СаО	МgO	К₂O+ Nа₂O	Ti O₂	SO₃	п.п.п
44, 28%	15, 21%	13, 92%	9, 61%	8, 58%	5, 24%	2, 08%	0, 10%	3, 40

Таблица 3.1.2.

Основные физические характеристики базальта

Плотность, кг/м³	Объемная масса, г/см	Пористость %	Влажность, %
	2, 583	0, 39	0, 21

ПРОИЗВОДСТВЕНАЯ МОЩНОСТЬ И НОМЕНКЛАТУРА

ПРОДУКЦИИ

Проектируемое предприятие планируется мощностью 80 тыс. м полужестких теплоизоляционных плит из базальтового волокна в год, исходя из следующих факторов:

- во-первых, производимая продукция появилась на рынке РБ сравнительно давно и успела завоевать доверие потребителей;

- во вторых, последующее увеличение выпуска дополнительной продукции возможность путем открытия филиалов по всей РБ.

Расчет проектной производственной мощности выполнен исходя из режима работы предприятия, мощности ведущего технологического агрегата ванной печи по расплаву и выходу готовой продукции из расплава,

обеспечивающей годовую мощность предусмотрены для ее расчета

следующие данные.

- 80000 м / год, где

· количество рабочих дней в году -365;

· суточная производительность печи по расплаву, т/сутки- 28;

· коэффициент использования годового календарного времени работы оборудования -0, 9;

· коэффициент использования годового календарного времени работы печи - 0, 92;

· коэффициент дохода годовой проекции из расплава (за минусом отходов) -0, 8;

· плотность полужестких плит т/ м - 0, 08.

Принятые коэффициенты уточняются в процессе освоения производства в сторону увеличения.

В связи с применением многовалковой центрифуги СМГ- 183А, паспортная производительность которой по расплаву составляет 2000-3600 кг/час. Определим ее расчетную производительность:

минимальная - 2000*0, 92*0, 9*0, 8=1325, 0 кг/час

максимальная - 3600*0, 92*0, 9*0, 8=23^5, 0 кг/час

следовательно при минимальной производительности центрифуги

обеспечивается проектная мощность предприятия.

Производимая продукция соответствует ГОСТ 9573-96.

ГОСТ 21880-94

ГОСТ 4640-93

Марка изделия. Плиты из базальтовой ваты на не органическом связующем теплоизоляционные.

Плита - 75. В качестве ненаружной тепловой изоляции в горизонтальных строительных ограждающих конструкциях. Для тепловой изоляции оборудования с температурой изолируемой поверхности от минус 60 до 900⁰С.

Длина 1000, 1600, 2000

Ширина 1000, 1200, 2000

Толщина 50- 100 мм

Плита - 125. В качестве ненаружной тепловой изоляции в горизонтальных их конструкциях. В качестве утеплителя в легких ограждающих конструкциях каркасного типа. Для тепловой изоляции оборудования с температурой изолируемой поверхности до 900⁰С.

Плита - 175. В качестве тепловой изоляции в вертикальных и горизонтальных строительных ограждающих конструкциях. В качестве утеплителя в легких ограждающих конструкциях каркасного типа. В качестве

теплоизоляционного слоя в трехслойныхбетонных и железобетонных ограждающих конструкциях. Для тепловой изоляции оборудования с температурой изолируемой поверхности до 900⁰С.

Плита-225. В качестве тепловой изоляции, подвергающейся нагрузке в вертикальных и горизонтальных строительных ограждающих конструкциях. В качестве теплоизоляционного слоя в трехслойных бетонных и железобетонных ограждающих конструкциях. В покрытиях из профилированного настила или железобетона. Для наружной теплоизоляции

стен с последующим оштукатуриванием или устройством защитно-покровного слоя.

Конкурентные преимущества полужесткой минеральной плиты.

Минеральная плита имеет следующие основные преимущества перед аналогичными теплоизоляционными материалами на основе стекловаты:

1. Доступная сырьевая база;

2. Гигиеничность не требует в эксплуатации средства защиты;

3. Использование в качестве связующего не органическое связующее;

4. Производство в черте города;

5. Сравнительно низкая себестоимость.

РЕЖИМ РАБОТЫ ПРЕДПРИЯТИЯ

Режим работы предприятия определяется в зависимости от характера производства, мощности и других факторов. Под режимом работы понимается число рабочих дней в году, количество смен в сутки и продолжительности смены в часах, предусмотренных действующим законодательством и характером производства.

Различают фонд времени работы цеха, в соответствии с которым рассчитывают выпуск продукции, потребность в сырье, топливе и др., и фонд времени работы технологического оборудования, который используется при расчете и выборе оборудования.

Исходя из технологической линии производства теплоизоляционных материалов, а также мощности предприятия режим работы цеха составит три смены - 8 часов. Рабочая неделя составит 7 дней и предусмотрены выходные праздничные дни.

Режим работы предприятия.

В соответствии с типовыми нормами времени и учитывая, что производство является непрерывным, режим работы принят следующий:

· Количество рабочих дней в году - 365 дней".

· Количество рабочих смен в сутки - 3;

· Продолжительность смены, часов - 8;

· Коэффициент использования календарного времени работы ванной печи - 0, 92;

· Коэффициент использования календарного времени работы оборудования - 0, 9;

тогда годовой фонд календарного времени работы всего комплекса технологической линии составит:

Годовойфонд времени работы цеха составит:

Г _{ф. цеха}= (365-m)*3*8*0, 9,

где m - число выходных и праздничных дней в году;

Г _{ф. цеха} =(365-24)*3*8*0, 9=7254 час/год.

Годовой фонд времени работы технологического оборудования с учетом планового ремонта составит:

Г _{ф. об}.= Г _{ф. цеха}*К _исп..,

где К _исп..коэффициент использования оборудования (0, 85-0, 95)

Г _{ф. об}.= 365*0, 95*0, 9=7254 час/год.

Таблица 6.1.

Режим работы предприятия

Наименование цеха, отдела	Количество рабочих дней в году	Число смен в сутки	Число часов в смену	Годовой фонд времени работы оборудования, час/год	Коэффициент использования оборудования	Годовой фонд рабочего времени, час/год

Цех					0, 95

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ

Принимаемого оборудования

Выбор оборудования осуществляется исходя из потребной производительности для каждой операции по справочникам и каталогам. В данной работе рассчитываем количество каждого вида оборудования (N_об) по формуле:

N_об=П_час/П_об-К_исп,

где П_час- необходимая производительность цеха или передела, т/час;

П_об– паспортная производительность оборудования, т/час;

К_исп– коэффициент использования оборудования (0, 85-0, 95).

Требование к основному технологическому оборудованию приведены в таблице 7.4.1

Таблица 7.4.1

Наименование оборудования	Назначение	Кол-во единиц	Техническая характеристика	Наименование документации	Организация изготовитель
Щековая дробилка	Дробление сырья		Наибольший размер исходного куска -200 мм; производительность до 5 т/час.	СМД-108	Завод дробильно- сортировочного оборудования г. Выска
Агрегат мелкого дробления	Дробление сырья		Наибольший размер загружаемого материала – 70 мм; производительность до 7 т/час.	СМД-27Б	Завод дробильно- сортировочного оборудования г. Выска
Грохот				СМД-225	Завод дробильно- сортировочного оборудования г. Выска

Наименование оборудования	Назначение	Кол-во единиц	Техническая характеристика	Наименование документации	Организация изготовитель
Плавильная печь (существующая)	Плавление шихты		Площадь варочной части ванной печи (зеркало) -31, 5 м²; Производительность до 28000 кг/сутки; удельный съем расплава до 900 кг/м³ сутки; температура расплава: -варочной части печи - 1500±10⁰С. -в выработанной части печи -1420±10⁰С.	1-97ТМ-01 1-97ТМ-02	Стеколь-ный завод
Фидер				1-97ТМ 03ТУ	Стеколь-ный завод
Сливное устройство	Транспорти ровка расплава		Температура расплава: -на входе устройства- 1450± 10° С. -на выходе из устройства 1420± 1 0° С	1-97ТМ-03ТУ	Стеколь-ный завод
Лоток	Транспорти ровка расплава к валку центрифуги		Длина-800 мм, водоохлаждаемый регулированный по высоте 300мм, угол поворота- 90⁰, перемещение по горизонтали: -вперед назад-ЗООмм; -вправо-150мм.	1-97ТМ-05ТУ	Стеколь-ный завод

наименование оборудования	назначение	Кол-во еден иц	Техническая характеристика	наименован ие документац ИИ	организаци я изготовите ль
Центрифуга многовалковая	Получение минеральног о сырья		Производительность по расплаву до 3600 кг/ч	СМТ-183А	Завод строй машина г.Самара
Шкаф воздушный	Отдув волокон от центрифуги и частичное формирован ие волокна		Производительность по расплаву до 3600 кг/час; расход воздуха до 90000 м³/ч	СМТ-184А	Завод строй машина г.Самара
Камера волокноосаждения	Формирован ие Волокнисто-го ковра		Расход воздуха до 90000 м³/ч; разрежение -200 Па±10	Нестандарт-ное Оборудова-ние	ООО «Байкальс-кий базальт»
Конвейер промежуточны й	Направление волокнисто-го волокна в камеру сушки		Скорость движения ковра -2000 мм.	Нестандарт-ное Оборудова-ние	ООО «Байкальс-кий базальт»
Сушильной камеры	Сушка минерально-го ковра.		Температура в сушильной камере: -от 110° С до 300 С	СМТ-274С	Завод механстрой сервис. г.Минск
Нож поперечной резки	Поперечная резка плит заданной длины		Скорость движения ковра1-5 м/мин, частота вращения ножа-1500 об/мин, диаметр диска ножа 500 мм.	Нестандарт-ное Оборудова-ние	ООО «Байкальс-кий базальт»
Нож продольной резки	Продольная резка плит заданной длины		Скорость движения ковра 1 -5 м/мин, частота вращения ножа 1500 об/мин, диаметр диска ножа 500 мм.	Нестандарт-ное Оборудова-ние	ООО «Байкальс-кий базальт»
Упаковоч-ная машина	Упаковка с использован ием уплотнения плит		Производительность максимальная 120 упаковок/час; приемная скорость конвейера 1 -5 м/мин; увеличенная скорость конвейера-25 м/мин.	25М-строй	ООО «Базалит X»

Введение.

В данной работе разработана технология производства полужестких
плит на основе базальтового волокна.

ОБЗОР И ОЦЕНКА СОВРЕМЕННЫХ ДОСТИЖЕНИЙ

12 3 Следующая ⇒