Основным теплоизоляционным материалом является минеральная вата и изделия из неё.
Первое искусственное волокно -шлаковата -появилась более 150 лет назад, а уже в 1897 г. Было изготовлено высококачественное минеральное волокно из глинистых пород. В промышленных масштабах производство минваты началась с 1914 г.
Минеральная вата представляет собой волокнистый рыхлый материал, получаемый из расплавов доменных шлаков, известняков, доломитов, мергелей, гранитов, базальтов, глин и др. Из минеральной ваты изготавливают: плиты, цилиндры, полуцилиндра, маты, шнуры.
Минераловату и изделия из неё применяют для теплоизоляции ограждающих конструкций зданий, трубопровод и промышленного оборудования.
Минеральные плиты очень эффективны, поэтому выпуск комовой сырой ваты очень мал и в дальнейшем неуклонно сокращается.
Сырьем для изготовление минеральной ваты служат мергельный и известково-глинистый сланцы, смеси известняка или доломита с глинистыми и кремнеземистыми породами. Применяют некоторые известняковые породы (туф, пемза), а так же доменные и другие металлургические шлаки.
1. Технологическая часть
1 Характеристика и номенклатура продукции
Физико-механические показатели продукции
По физико-механическим показателям плиты должны соответствовать требованиям, приведенным в таблице 1
Таблица 1
| № . | Наименование показателя | Марка плиты ПЖ-150 |
| 1 | Плотность, кг/м 3 | 126-150 |
| 2 | Теплопроводность, Вт/(м*К), не более, при температуре 298 К | 0,043 |
| 3 | Содержание органических веществ, % по массе, не более | 3,5 |
| 4 | Влажность, % по массе, не более | 1 |
| 5 | Предел прочности на сжатие при 10%-ной линейной деформации после сорбционного увлажнения, МПа , не менее | 0,03 |
| 6 | Водопоглощение, % по массе, не более | 6 |
| 7 | Предел прочности при изгибе, МПа, не менее | 0,1 |
| 8 | Предел прочности на отрыв слоев, МПа, не менее | 0,012-0,015 |
| 9 | Сорбционная влажность по массе при относительной влажности воздуха (97%), не более | 1,2 |
| 10 | Коэффициент паропроницаемости, мг/(м*ч*Па), не менее | 0,45 |
Номинальные размеры плит должны соответствовать указанным в таблице 2
Таблица 2
| Длина, мм | Ширина, мм | Толщина, мм |
| 1000 | 400;500;1000 | 20;30;40;50;60;70;80;90;100;110;120;140;150;160;180;200 |
Предельные отклонения от размеров плит:
по длине, мм
по ширине, мм
по толщине, мм +5; -2
Но горючести плиты относятся к группе НГ по ГОСТ 30244.
Отклонение от прямоугольности по длине и ширине плит классов Ж,С, не должны превышать 5 мм на 1м.
Отклонение от плоскостности плит классов Ж, С не должны превышать 6 мм.
Условное обозначение плит должно состоять из начальной буквы наименования изделия (ПЛ, ПП, ПЖ, ПС), номинальной плотности изделия, размеров плит по длине, ширине, толщине в миллиметрах и обозначения стандарта.
Пример условного обозначения плит марки по плотности 50, класса Ж, длиной 1000, шириной 500 и толщиной 60 мм:
ПЖ 50 — 1000.500.60 ТУ ВУ 400051892.431-2005
1.2 Сырьё и полуфабрикаты
Таблица 3 Требования к применяемым материалам.
| № | Наименование сырья | Нормативный док-нт | Наименование параметра | Значение |
| 1 | Доломит | ГОСТ 8267 | Химический состав, % | |
| А1 2 3 СаО СаСОз МgС03 SiO2 MgO | 0,2- 0,3 29,0-31,0 50,0-52,0 43 — 45 1,0-2,0 20-21 | |||
| Размер фракций, мм Марка по прочности Марка по морозостойкости Марка по истираемости Содержание пылевидных и глинистых частиц, % Содержание зерен слабых пород, % Лещадность, % | 40-80 600 F25; F30 Из 1,5-3,0 5 — 10 25-50 | |||
| 2 3 4 5 6 7 8 9 | Сырье базальтовое для изделий из каменного литья Щебень из доменного шлака Кокс литейный каменноугольный Смола фенол формальдегидная марки СФЖ-3102СК Вата минеральная Сульфат аммония Аммиак водный технический Кремний органическая эмульсия | РСТ УССР1701 ГОСТ18866 ТУ У 322-00190443-61 ТУ 2221-038-55778270 ГОСТ 4640 ГОСТ 9097 ГОСТ 9125 ТУ 2251-054-40245042 | Химический состава SiO 2 А12 3 MgO СаО Fe2 O3 K2 O+Na2 O FeO Размеры фракций, мм SiO2 А12 3 MgO СаО Fe2 O3 Размер фракций, мм Зольность, % , не более Массовая доля общей влаги, %, не более Массовая доля общей серы, %, не более Внешний вид Растворимость в водопроводной воде, не менее Массовая доля нелетучих веществ, %, не менее Массовая доля щелочи, %, не более Водостойкость рН, не более Средний диаметр волокна, мкм, не более Содержание корольков размеро св. 0,25 мм, % по массе, не более Плотность, кг/м3 Теплопроводность, Вт/(м*К), не более Содержание органических веществ, % по массе, неболее Массовая доля азота в пересчете на сухое вещество, %, не менее Массовая доля воды, %, не более Массовая доля свободной серной кислоты, % не более Массовая доля аммиака, %, не менее в пересчете на азот, %, не менее Содержание воды, % Относительная плотность, г/см3 Реакция среды, рН 25% водного раствора, не выше Содержание кремния, % Стабильность при разведении, ч, не менее | 0,44 — 6,68 45-51 12-17 4,5-12 8,5-10 3-8 0,2-0,5 5-11 80-120 26,7-38,6 8,7-11,3 2-5,5 38,4-45 3-5 70-120 11,5 5 1 Однородная жидкость от красно-коричневого до темно-вишневого цвета 1:25 47 1,2 4 св. 3 до 6 вкл. 8 80 0,041 2 21 0,2 0,03 25 20,5 47 0,95 7 18-22 24 |
3 Технология производства
акустический плита цех сырье
Пояснительная записка к технологической схеме производства.
Технологическая поточная линия производства плит повышенной жесткости по способу «мокрого» формования работает следующим образом. Минеральная вата из камеры волокноосаждения поступает к рыхлителю , откуда непрерывно подается в пульпатор . Одновременно в пульпатор насосом по трубопроводу из рециркуляционного бассейна перекачивается раствор связующего. В пульпаторе поддерживается соотношение вата: вода от 1:15 до 1:35. Из пульпатора постоянно по трубопроводу подается готовая пульпа в количестве, равном сумме количеств поступающих компонентов.
Пульпа из трубопровода непрерывно поступает в сливное устройство , которое равномерно распределяет ее на сетчатом формовочном конвейере. Камера отсоса обезвоживает намытый ковер, а подпрессовывающий валик уплотняет его до заданных параметров. Толщина ковра автоматически поддерживается в заданных пределах с помощью задатчика толщины ковра, расположенного на валике. После уплотнения минераловатный ковер поступает в камеру тепловой обработки (полимеризации) для отверждения связующего. На выходе из камеры ковер разрезается ножами в соответствии с заданными размерами плит.
Отфильтрованный раствор связующего поступает в рециркуляционный бассейн , в который через трубопровод подпитки в требуемых количествах добавляется свежий раствор связующего.
Технологическая схема производства.
При работе по технологии «мокрого» формования изделия получаются с высокой начальной прочностью на сжатие, кроме того, на качестве изделий не сказывается неравноплотность минераловатного ковра. Недостатки такой технологии — значительные колебания плотности изделий (от 180 до 240 кг/м 3 ), большой расход энергии на тепловую обработку и длительность такой обработки, а также большое количество выбрасываемых газов, загрязненных токсичными веществами.
1.4 Режим работы цеха и производственная программа
Годовой фонд рабочего времени оборудования в часах определяется по формуле:
где N дн — количество рабочих дней в году;
N см — количество смен в сутки;
Т см — продолжительность смены, ч;
К в — коэффициент использования оборудования по времени, величина каждого устанавливается нормами технического проектирования в пределах 0,8…0,97.
Таблица 4 Расчет фонда рабочего времени
| Наименование отделения | Расчет суток в году | Расчет смен в году | Длительность смены, в часах | Коэффициент Использования оборудования | Годовой фонд времени работы оборудования |
| 247 | 494 | 8 | 0,9 | 3557 |
Таблица 5 Программа выпуска продукции.
| Наименование изделия или материала | Единица измерения | Выпуск изделий | |||
| В год | В сутки | В смену | В час | ||
| Минераловатные плиты повышенной жесткости | м 3 в год | 110000 | 446 | 148 | 18,6 |
1.5 Подбор оборудования и тепловых установок
Технические характеристики вагранки СМТ- 208.
Производительность по расплаву 2500 -3200 кг/ч
Расход кокса 333 кг/т
Расход кокса с подогревом дутья 260 кг/т
Давление воздуха в фурменном коллекторе 10 Па
Расход воздуха 8000 м/ч
Габаритные размеры, мм:
длина 3400
ширина 4720
высота 21500
Масса 36000 кг
Емкость для фенолоспирта и воды объемом 300л.
Емкость с мешалкой объемом 1000л:
мощность 1,1 к Вт
Частота вращения 113 об/мин.
Транспортер для транспортирования кокса и шлака из склада по галерее в приемный бункер.
Ширина ленты 650 мм
Минимальная скорость 45 м/мин
Мощность электродвигателя 7 кВт.
Бункера объемом 15м 3 для кокса и шлака
размеры:
высота 3750мм
длина 2000мм
ширина 2000мм.
Дозатор
- для кокса
- для шлака
ДЗТ 00.00 с пределом взвешивания 70- 10 кг
погрешность взвешивания 1 %
рабочая температура 30-80 ºС.
Дозатор
- для фенолоспиртов
- для воды
- для дозирования связующего
ДЗТ 00.00
предел взвешивания 70- 5 кг
погрешность взвешивания 1 %
рабочая температура 30-80 ºС.
Вентилятор vr28510с1
Производительность 10000 м 3 /ч
Давление 18000Па
Мощность 68,2 к Вт
Число оборотов 3300 об/мин.
Центрифуга многоволковая RVS -3-45
Скорость вращения:
валка — 2700 об/мин
,3,4 валка — 6000 об/мин
мощность 114кВт
Габариты:
Длина 2100мм
Ширина 2330мм
Высота 1350мм.
Камера волокноосаждения 8-720 100-6м.
Скорость барабана 120 м/мин
Ширина конвейера 2300мм
Мощность 50кВт
Разряжение 1200Па.
Конвейер 0-40115-13-0-0
Скорость 1,5 м/мин
Мощность 0,55кВт
Габариты:
Длина 1700мм
Ширина 2400мм.
Подпрессовщик 2-740 100-21-0
Мощность 32,6кВт
Усилие подпрессовки 0,04 кг/см 2
Габариты:
Высота 7400мм
Ширина 2400мм.
Камера теплообработки 943164480
Скорость 1,2 м/мин
Температура 180-250 ºС
Мощность 660кВт
Максимальная ширина ковра 2100мм
Габариты:
Длина 27000
Ширина 4000мм
Высота 3235мм
Масса 26000кг.
Вентилятор VRVS
Производительность 28800 м 3 /ч
Давление 5700Па.
Камера охлаждения
Мощность5,5кВт
Габариты:
Длина 6000мм
Ширина 2380мм
Высота 1500мм.
Вентилятор VRVS1250
Производительность 28800 м 3 /ч
Частота вращения 1460 об/мин.
Установка продольной резки и установка поперечной резки 1-740 100-31-0
Мощность 18кВт
Скорость вращения ножа 18 м/с
Габариты:
Ширина 1700мм
Длина 3400мм
Высота 1500мм.
Линия пакетирования 1-740 100-1
Габариты:
Длина 1000мм
Ширина 500мм.[5, стр. 20-30]
6 Карта контроля технологического процесса
Таблица 5 — Входной контроль сырьевых материалов
| Объект контроля (технологический процесс | Контролируемый параметр | Место контроля (отбора проб) | Периодичность контроля | Кто контролирует или проводит испытания | Метод контроля, обозначение НД | Тип, марка, обозначение НД | Оформление результатов контроля | |
| Наименование | Номинальное значение (пред. отклонение) | |||||||
| ПРИЁМКА ГОРНЫХ ПОРОД | Количество поступившего доломита | Согласно паспорту | Поступившая партия | При поступлении | Мастер цеха | При необходимости | Журнал | |
| Определение влажности | 3-4% | Каждая партия | При поступлени | Лаборатория | Испытание ГОСТ 8735-88 | То же+ Противень металлический | Журнал | |
| Определение содержания радионуклидов | Не более 370бк/кг | Поступившая партия | При поступлении | Лаборатория | Испытание ГОСТ 8736-93 | Воронка ЛОВ Мерные сосуды | Журнал | |
| ПРИЁМКА БИТУМА | Опред-е температуры размягчения | Согласно паспорту | Каждая партия | При поступлении битума | Лаборатория | Испытание ГОСТ 11506-73 | Прибор «Кольцо и шар» | Журнал |
| Определение вязкости | Согласно паспорту | Поступившая партия | При поступлении битума | Лаборатория | Испытание ГОСТ 11501-78 | Шкаф сушильный пенекрометр | Журнал | |
| Определение растяжаемости | Согласно паспорту | Каждая партия | При поступлении битума | Лаборатория | Испытание ГОСТ 11505-75 | Дуктилометр | Журнал | |
| Определение Температуры вспышки | Согласно паспорту | Каждая партия | При поступлении битума | Лаборатория | Испытание ГОСТ4333-87 | Прибор для определения температуры вспышки | Журнал | |
| ПРИЁМКА РАСТВОРИМОГО СТЕКЛА | Количество поступившей стекла | Согласно паспорту | Поступившая партия | При поступлении стекла | Мастер цеха | Испытание ГОСТ 24866-99 | Журнал | |
7 Операционный контроль на стадиях производства продукции
Таблица 6 — Операционный контроль на стадиях производства продукции
| Объект контроля (технологич. процесс | Контролируемый параметр | Место контроля (отбора проб) | Периодич. контроля | Кто контролирует или проводит испытания | Метод контроля, обозначение НД | Тип, марка, обозначение НД | Оформление результатов контроля | |
| Наименование | Номинальное значение | |||||||
| ХРАНЕНИЕ СОСТАВЛЯЮЩИХ | Исправность склада | Склад | Ежедневно | Мастер, в чьём ведении склад | Путем внешнего осмотра | |||
| Контроль качества применяемых составляющих | Отбор проб на складе с последующим испытанием | Ежедневно | Лаборант | Согласно требованиям ГОСТов | ТУ ВУ 400051892.431-2005 | Журнал | ||
| ВЫГРУЗКА И ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ НА СКЛАД | Соблюд. правил выгрузки и складирования, предохранения от загрязнения и смешивания | Склад | Каждая поступающая партия | Приёмщик заполнителя. Лаборатория | Осмотр и наблюдение | Журнал поступающих заполнителей | ||
| КОНТРОЛЬ ИЗГОТОВЛ. МИНЕРАЛОВАТЫ | Контроль качества минераловаты | по месту изготовления | Ежесменно | Лаборатория | Определение содержание влаги и органих вещ-в | Тигель, суш., шкаф, эксикатор. | Журнал испытаний | |
| Контроль плотности минваты | 150-200 кг/м | Лаборатория | Ежесменно | Лаборант | ГОСТ 9573- 82 | Весы технические, эксикатор, тигли; | Журнал испытаний | |
| Содержание корольков | Не более 25% | Лаборатория | Ежесменно | Лаборант | ГОСТ 4640- -84 | Тигель , эксикатор, прибор для измерения диаметров волокна | Журнал испытаний | |
| Содержание связующего | 5+1 | Лаборатория | Ежесменно | Лаборант | ГОСТ 4640- -84 | Соответствии с ТУ | Журнал испытаний | |
| Тепловая обработка изделия | Термообработка | 180-250 С | Камера термообработки, охлаждения | Сплошной контроль | Пропарщик | Наблюдение за режимом. | Автоматическая система регулирования процесса | |
1.8 Приемный контроль готовой продукции с указанием периодических и приемо-сдаточных испытаний
Таблица 7 — Приемный контроль готовой продукции
| Объект контроля (технологический процесс | Контролируемый параметр | Место контроля (отбора проб) | Периодичность контроля | Кто контролирует или проводит испытания | Метод контроля, обозначение НД | Тип, марка, обозначение НД | Оформление результатов контроля | |
| Наименование | Номинальное значение | |||||||
| КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ГОТОВОЙ ПРОУКЦИИ | Определение жесткости | По рабочим чертежам | Склад готовой продукции | Ежесменно | ОТК | ГОСТ 22950—95 | Плита минероловатная полужесткая | Протокол |
| Определение сжимаемости | 6% | Склад готовой продукции | Ежесменно | ОТК | ГОСТ 22950—95 | Плита минероловатная полужесткая | Протокол | |
| Определение отрыва слоев | По рабочим чертежам | Склад готовой продукции | Ежесменно | ОТК | ГОСТ 22950- 95 | Плита минероловатная полужесткая | Протокол | |
| Габаритные размеры | Длина 1000 Ширина 500 Толщина 40, 50, 60. | Склад готовой продукции | Ежесменно | ОТК | ГОСТ 22950—95 | Плита минероловатная полужесткая | Протокол | |
| СКЛАДИРОВАНИЕ ГОТОВЫХ ИЗДЕЛИЙ, НАЛИЧИЕ ШТАМПА ОТК | Склад готовой продукции | Сплошные | ОТК | Визуально ГОСТ 13015.4-81 ГОСТ 9561-91 | ||||
Технико-экономическая часть
Списочное число рабочих (производственных и вспомогательных, учитывая потери рабочего время на отпуск, болезни и прочих причин в объёме 10%) определяется приблизительно по формуле:
где N я — явочная численность рабочих (устанавливается исходя из принятого режима работы и количества рабочих мест.
К п — коэффициент подсмены.=247/230=1.07
где N дн — количество дней в году для цеха:
— годовой фонд времени одного рабочего, дней.
| № | Наименование профессий или работ | Число работающих | ||
| 1смена | 2 смена | всего | ||
| 1 2 3 4 5 6 7 8 9 | Производственные рабочие Формовщик — распалубщик Формовщик — армировщик Формовщик-оператор формовочного агрегата Формовщик ж/б конструкций Укладка пароизоляции Стропальщик Отделочник ЖБК Отделочник Лицевой пов-ти | 2 2 1 2 1 2 2 2 2 | 2 2 1 2 1 2 2 2 2 | 4 4 2 4 2 4 4 4 4 |
| Итого | 14 | 14 | 32 | |
| Цеховой персонал | 32·0,15 | 5 | ||
| Вспомогательные рабочие | 32·0,4 | 13 | ||
| Всего по цеху | 50 | |||
Cебестоимость 1 м 3 минеральной ваты и изделий из неё при различных способах волокнообразования и при работе на разных видах сырья, руб.
| Изделия | Средняя себестоимость | Способы волокнообразования | ||||||||
| пародутьевой | Центроб.-дутьевой | Центроб.-валковый | ||||||||
| Средняя себестоимость | Себестоимость по видам сырья | Средняя себестоимость | Себестоимость по видам сырья | Средняя себестоимость | Себестоимость по видам сырья | |||||
| Горные породы | шлаки | Горные породы | шлаки | |||||||
| Горные породы | шлаки | |||||||||
| Минеральная вата Маты прошивные Плиты мягкие на синтетическом связующем Плиты полужёсткие на синтетическом связующем Плиты жёсткие на синтетическом связующем | 6,85 16,5 9,8 14,8 14,8 | 6,61 41,4 — — — | 11,66 41,4 — — — | 5,5 — — — — | 6,78 15,3 9,4 14,5 14,8 | 9,16 23 17,2 17,8 — | 5,9 13,9 8,1 13,9 14,7 | 8,8 21,3 14 18 — | 9,2 37,4 17,6 22,3 — | 8,6 20,5 13,6 13,7 — |
Удельные расходы сырья, технологического топлива, энергии и связующего на 1 м 3 минеральной ваты и изделий из неё при работе на металлургических шлаках
| Изделия | Сырьё,кг | Связующие,кг | Топливо(условное),кг | Электроэнергия, квт/ч | Пар для раздува,г/ккал | ||
| Металлургические шлаки | Корректирующие добавки | Синтетические смолы | битумное | ||||
| Минеральная вата Плиты мягкие на синтетическом связующем Плиты полужёсткие на синтетическом связующем | 138 135,5 162 | 18 38 28,1 | — 8,2 12,3 | — — — | 36,8 39,3 60 | 8,2 13,2 22,5 | 0,15 0,13 0,25 |
| Плиты жёсткие на синтетическом связующем Плиты жёсткие на битумном связующем | 138 309,4 | 18,7 35,1 | 14,1 — | — 47 | 60,6 135 | 18 74,7 | 0,26 0,4 |
Техника безопасности и охрана труда
1 Инструкция по охране труда и технике безопасности
Производство комплексных плит покрытия, связанно с работой машин, механизмов, конвейеров и других устройств. Работа людей осуществляется в зоне действия кранов.
В соответствии с «Правилами техники безопасности и производственной санитарии в промышленности строительных материалов» и СНиП Ш-4-80* «Техника безопасности в строительстве» к самостоятельной работе с оборудованием по производству плит допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие медицинский осмотр и признанные годными, обученные правилам устройства и эксплуатации машин и механизмов конвейерной линии, сдавшие экзамены по правилам эксплуатации и имеющие удостоверение о сдаче экзамена по технике безопасности.
В целях предупреждения производственного травматизма должны соблюдаться требования: Все операции производственного процесса должны осуществляться в строгой технологической последовательности и соответствовать требованиям ГОСТ 12.3.002.-81.
