Минераловатные теплоизоляционные изделия являются наиболее распространёнными. По некоторым данным их доля в среди всех применяемых ТИМ составляет около 80%.
Минеральная вата представляет собой тонкие и гибкие волокна, полученные при охлаждении предварительно раздробленного в капли и вытянутого в нити минерального расплава.
В зависимости от вида сырья минеральная вата делится на каменную и шлаковую. Сырьем для производства каменной ваты служат горные породы — диабаз, базальт, известняк, доломит, и др. Шлаковую вату получают из шлаков чёрной и цветной металлургии.
Ведущие мировые производители в качестве сырья используют исключительно горные породы, что позволяет получать минеральную вату высокого качества с длительным сроком эксплуатации. Именно её рекомендуется применять для ответственных конструкций — в случае, когда требуется их многолетняя надежная работа.[1]
На качество минераловатных ТИМ в значительной мере влияет связующее. Для строительных целей предпочтительно использовать изделия на фенольном связующем, поскольку карбамидное связующее менее водостойкое. Бояться выделения фенола не стоит. При строгом следовании технологическому процессу производства происходит полная нейтрализация и поликонденсация фенола.
Итак, говоря о свойствах изделий из минеральной ваты, мы будем иметь в виду только высококачественную минеральную вату на основе горных пород и на синтетических (фенольных) связующих.
Основным свойством минеральной ваты, отличающим ее от многих других ТИМ, является негорючесть в сочетании с высокой тепло- и звукоизолирующей способностью. К тому же минераловатные ТИМ обладают устойчивостью к температурным деформациям, не гигроскопичностью, химической и биологической стойкостью, экологичностью и легкостью выполнения монтажа.
По требованиям пожарной безопасности изделия из минеральной ваты относятся к классу негорючих материалов (НГ).
Более того, они эффективно препятствуют распространению пламени и применяются в качестве противопожарной изоляции и огнезащиты.[2]
1. Нормативные документы
теплоизоляционный мат прошивной минераловатный
Нормативные документы для матов прошивных минераловатых приведены в таблице 1
Таблица 1-нормативные документы
|
Номер |
Название |
|
|
ГОСТ 4640-2011 ГОСТ 25880-83 ГОСТ 15846-79 ГОСТ 24597-81 ГОСТ 9078-84 ГОСТ 515-77 ГОСТ 515-77 ГОСТ 2228-81 ГОСТ 3282-74 ГОСТ 3560-73 ГОСТ 6617-76 ГОСТ 8273-75 ГОСТ 10354-82 ГОСТ 15846-79 ГОСТ 18051-83 ГОСТ 18992-80 ГОСТ 7076-99 ГОСТ 8325-93 ГОСТ 14192-96 ГОСТ 16297-80 ГОСТ 17139-2000 ГОСТ 17177-94 ГОСТ 24597-81 ГОСТ 26281-84 |
Вата минеральная. Технические условия Материалы и изделия строительные теплоизоляционные. Упаковка, маркировка, транспортирование и хранение Продукция, отправляемая в районы крайнего севера и труднодоступные районы. Пакеты тарно-штучных грузов. Основные параметры и размеры Поддоны плоские. Общие технические условия Бамага упаковочная битумированная и дегтевая. Технические условия Бумага мешочная. Технические условия Проволока стальная низкоуглеродистая общего назначения. Технические условия Лента стальная упаковочная. Технические условия Битумы нефтяные строительные. Технические условия Бумага оберточная. Технические условия Пленка полиэтиленовая. Технические условия Продукция, отправляемая в районы Крайнего Севера и труднодоступные районы. Упаковка, маркировка, транспортирование и хранение Тара деревянная для теплоизоляционных материалов и изделий. Технические условия Дисперсия поливинилацетатная гомополимерная грубодисперсная. Технические условия Материалы и изделия строительные. Метод определения теплопроводности и термического сопротивления при стационарном тепловом режиме Стекловолокно. Нити крученые комплексные. Технические условия Маркировка грузов Материалы звукоизоляционные и звукопоглощающие. Методы испытаний Стекловолокно. Ровинги. Технические условия Материалы и изделия строительные теплоизоляционные. Методы испытаний Пакеты тарно-штучных грузов. Основные параметры и размеры Материалы и изделия строительные теплоизоляционные. |
|
2. Базовое изделие
2.1. Технические требования
Маты должны соответствовать требованиям ГОСТ 21880-2011 и изготавливаться по технологической документации, утвержденной предприятием-изготовителем.
Основные параметры и размеры матов прошивных минераловатых М1-75
Предельная температура применения матов в зависимости от наличия и вида обкладок приведена в таблице 2.
Таблица 2 Предельная температура применения матов
|
Вид обкладки |
Обозначение обкладки |
Предельная температура применения матов, °С |
|
|
Обкладка отсутствует |
— |
700 |
|
|
Металлическая сетка |
МС |
700 |
|
|
Базальтовая ткань |
БТ |
700 |
|
|
Кремнеземная ткань |
КТ |
||
|
Стеклоткань |
СТ |
||
|
Сетка из стекловолокна |
ССТ |
450 |
|
|
Сетка из базальтового волокна |
СБ |
||
|
Холст нетканый из стекловолокна |
ХНС |
||
|
Фольга алюминиевая |
Ф |
300 |
|
Номинальные размеры и предельные отклонения размеров матов должны соответствовать указанным в таблице 3.
Таблица 3 Номинальные размеры и предельные отклонения размеров
|
Наименование показателя |
Номинальный размер, мм |
Предельное отклонение, % |
|
|
Длина |
6000 с интервалом 500 мм |
±2 |
|
|
Ширина |
1000 |
±1,5 |
|
|
Толщина |
120 |
+10; -3 |
|
Маты должны быть прошиты сплошными швами в продольном или поперечном направлении. Маты, применяемые в строительстве, должны быть прошиты только в продольном направлении.
Маты покрывают обкладкой с одной или двух сторон. Маты длиной до 2000 мм могут быть покрыты обкладкой с четырех или шести сторон.
Параметры прошивки матов должны соответствовать указанным в таблице 4.
Таблица 4 Параметры прошивки матов Размеры в миллиметрах
|
Наименование показателя |
Значение показателя |
|
|
Расстояние между кромкой и крайним швом, не более |
50 |
|
|
Расстояние между швами, не более |
100 |
|
|
Шаг шва |
От 70 до 120 |
|
Разрыв более чем двух смежных стежков в одном шве, а также разрыв стежков в двух смежных швах мата не допускается. Общая длина разрыва швов не должна превышать 10% длины всех швов. Роспуск швов на концах матов не допускается.
Условное обозначение матов должно включать в себя сокращенное обозначение изделия (МП), обозначение обкладки в соответствии с таблицей 1, марку по плотности, номинальные размеры по длине, ширине и толщине в миллиметрах и обозначение настоящего стандарта.
Пример условного обозначения мата прошивного с обкладкой из алюминиевой фольги, марки 100, длиной 6000, шириной 1000 и толщиной 40 мм:
Характеристики:
По физико-механическим и теплофизическим показателям маты должны соответствовать требованиям, приведенным в таблице 5.
Таблица 5 Физико-механические и теплофизические показатели
|
Наименование показателя |
Значение показателя |
|
|
75 |
||
|
Плотность, кг/м |
Св. 50 до 75 |
|
|
Теплопроводность, Вт/(м·К), не более, при температуре: |
||
|
283 К (10 °С) |
0,037 |
|
|
298 К (25 °С) |
0,039 |
|
|
398 К (125 °С) |
— |
|
|
573 К (300 °С) |
— |
|
|
Сжимаемость, %, не более |
35 |
|
|
Упругость, % , не менее |
90 |
|
|
Содержание органических веществ, % по массе, не более |
2,0 |
|
|
Разрывная нагрузка, Н, не менее |
80 |
|
|
Влажность, % по массе, не более |
1,0 |
|
Нормальный коэффициент звукопоглощения матов, применяемых для изготовления звукопоглощающих конструкций, должен быть в пределах от 0,5 до 0,95 в диапазоне частот 125-2000 Гц.
Удельная эффективная активность естественных радионуклидов в матах не должна превышать предельных значений, установленных ГОСТ 30108
Маты (кроме матов с обкладкой из алюминиевой фольги) относятся к группе негорючих материалов (НГ).
Маты с обкладкой из алюминиевой фольги относятся к группе горючести Г1.
Теплопроводность матов при условиях эксплуатации А и Б, предусмотренных в строительных нормах и правилах по тепловой защите зданий.
2.2 Требования к материалам для изготовления изделия
Для изготовления матов должна применяться минеральная вата по ГОСТ 4640.
В качестве связующего применяют водорастворимые синтетические смолы по действующим нормативным документам, согласованным с органами санэпиднадзора.
В качестве гидрофобизирующих добавок применяют масляные и кремнийорганические композиции по действующим нормативным или техническим документам, согласованным с органами санитарно-эпидемиологического надзора.
В качестве обкладок применяют металлическую сетку, базальтовую и кремнеземную ткани, ткань из стекловолокна, сетку из базальтового или стекловолокна, нетканый холст из стекловолокна, алюминиевую фольгу по действующим нормативным или техническим документам.
В качестве прошивочных материалов применяют нити, материал которых должен соответствовать материалу обкладок: стальную низкоуглеродистую проволоку общего назначения диаметром 0,5-1,0 мм по ГОСТ 3282; стеклянные крученые комплексные нити по ГОСТ 8325; льнопеньковые крученые шнуры; шпагат из лубяных волокон по ГОСТ 17308; ровинг по ГОСТ 17139 марки РБТ или типов РБР и РБН, стеклянную штапелированную пряжу, базальтовый ровинг, стекложгут по действующим нормативным или техническим документам.
Состав матов должен соответствовать рецептуре, установленной в технологической документации предприятия-изготовителя.
2.3 Методы испытания
Общие требования к проведению испытаний — по ГОСТ 17177.
Длину, ширину и толщину матов определяют по ГОСТ 17177. Толщину матов марок 35 и 50 определяют под нагрузкой (100±5) Па.
Расстояние между кромкой и крайним швом, между швами, шаг шва и длину разрывов швов определяют линейкой по ГОСТ 427 с погрешностью не более 1 мм. Расстояние между кромкой и крайним швом и между швами определяют на расстоянии (150±10) мм от торцевых краев, затем через каждый 1 м длины мата. Шаг шва определяют измерением одного стежка на каждом метре длины швов. За результат принимают среднеарифметическое значение измерений параметров прошивки мата.
Плотность, сжимаемость под удельной нагрузкой 2000 Па, упругость, содержание органических веществ и влажность определяют по ГОСТ 17177. Пробу для определения влажности и содержания органических веществ составляют из пяти точечных проб, отобранных в четырех углах и посередине каждого мата, попавшего в выборку.
2.4 Маркирование
Маты должны иметь четкую маркировку, нанесенную на этикетку, прикрепленную к упакованному месту, или непосредственно на упаковку.
Маркировка должна содержать:
- наименование изделия и его условное обозначение;
- наименование и адрес предприятия-изготовителя;
- дату изготовления;
- номинальные размеры;
- вид обкладки;
- группу горючести;
- количество изделий в упаковке (транспортном пакете), шт. или мГОСТ 21880-2011 Маты из минеральной ваты прошивные теплоизоляционные. Технические условия;
- обозначение ГОСТ 21880-2011.
2.5 Упаковка
Упаковка должна обеспечивать сохранность матов при хранении, транспортировании и погрузочно-разгрузочных работах. Нарушение целостности упаковки не допускается.
Каждое упакованное место должно содержать маты одной марки и одного размера.
Для упаковки матов применяют полиэтиленовую термоусадочную пленку по ГОСТ 25951 или полиэтиленовые мешки. По согласованию с потребителем допускается применять другие виды упаковочных материалов, обеспечивающих защиту матов от увлажнения и уплотнения.
Маты перед упаковыванием сворачивают в рулоны диаметром не более 700 мм. Каждый рулон упаковывают в полиэтиленовую термоусадочную пленку или полиэтиленовый мешок, формируя упаковочное место.
Маты длиной не более 1000 мм допускается упаковывать в развернутом виде, укладывая их в стопы и оборачивая каждую стопу полиэтиленовой пленкой. Число матов в стопе должно быть не более 4-5.
Упакованные маты одной марки и одного размера могут поставляться в виде транспортных пакетов. Габариты транспортных пакетов, пригодных для перевозки всеми видами транспорта, должны соответствовать требованиям ГОСТ 24597.
При формировании транспортного пакета упакованные маты укладывают на поддон и обтягивают чехлом из полиэтиленовой пленки. Допускается применять другие виды формирования транспортного пакета по согласованию с потребителем.[3]
3. Технология производства
С карьера исходное сырьё — известняк и гранит крупностью 150 мм железнодорожным транспортом поступает в бункер складирования сырья, откуда пластинчатым питателем П-804 поступает на дробление в щековую дробилку со сложным движением щеки (для гранита дробилка СМД-116А,для известняка- ЩДС-400).Затем раздробленное сырье ленточным конвейером ЛК-500 поступает на сортировку на инерционный грохот ,откуда крупная фракция известняка > 40 мм и гранита > 100мм поступает на повторное дробление, мелкая фракция известняка <20мм и гранита <40 мм удаляется. Средняя фракция сырья( известняк 20-40мм, гранит 40-100мм) элеватором ЛД-160 подается в промежуточный бункер складирования с запасом сырья на 4 часа, откуда ленточным конвейером ЛК-500 подается в загрузочное окно вагранки СМТ-156. Вагранка представляет собой вертикальную печь, состоящую из двух основных частей —горновой и шахтной. В горновой, нижней, части вагранки происходит горение топлива и плавление сырья. Здесь развиваются наиболее высокие температуры, поэтому горновая часть защищена водяной рубашкой — ватержакетом . Выше ватержакета шахта защищена от воздействия высоких температур футеровкой из шамотного кирпича.
Воздух, необходимый для горения топлива, подается в вагранку через специальные устройства — фурмы, которые симметрично расположены по окружности вагранки в один ряд на высоте, равной 0,5.. .0,8 диаметра вагранки, от ее днища. В каждом ряду находится 20 фурм диаметром 100м. высота рабочей зоны вагранки равна 4…5 ее диаметрам. Расход топлива (кокса) в вагранках, зависящий в основном от применяемых сырьевых материалов, составляет 8.3 т/ч. В приемочную воронку вагранки загружается топливо- кокс КЛ с размером кусков 40…100мм.
Волокна минеральной ваты, образовавшиеся в результате переработки расплава, осаждаются в виде ковра в камере волокноосаждения СМТ-093А,способ волокнообразования- центробежный. После минераловатный ковер ленточным питателем подается на прошивной станок СМТ-249,на котором происходит прошивание металлической сеткой с двух сторон, после чего маты разрезаются. Затем прошитые маты ленточным конвейером подаются на формовочный станок СМТ-289,отбраковываются, упаковываются в пакеты и транспортируются на склад готовой продукции.[4]
Синтетические связующие — фенолоспирты — поставляют на завод в железнодорожных цистернах. Из цистерн связующие поступают в приемный бак хранилища, снабженного специальным оборудованием для поддержания требуемой температуры. Перед сливом емкость тщательно очищают или промывают от остатков предыдущей партии. Если связующие поступают в замерзшем состоянии, разогревать их можно только в теплом помещении, не допуская местных перегревов и применения пара или других источников теплоты. При повышении температуры до 40… 45 °С начинается реакция поликонденсации с выделением теплоты, в результате чего фенолоспирты могут перейти в нерастворимое состояние и стать непригодными к употреблению. Связующие не должны находиться в контакте с маслами и другими продуктами нефтепереработки. В процессе хранения необходимо контролировать их растворимость в воде.
Связующее приготовляют обычно в специальном отделении, в котором находятся емкости, баки-смесители, насосы для перекачивания, трубопроводы с арматурой, дозаторы и т. д. Основные процессы приготовления синтетического связующего автоматизированы.
Со склада фенолоспирты перекачиваются насосом в расходный бак концентрированной смолы, а оттуда через дозатор поступают в бак-смеситель. В бак-смеситель через дозатор подается также вода температурой 50.. .6О°С для получения связующего необходимой концентрации. Фенолоспирты перемешивают с водой в течение 3.. .5 мин. В этот же бак-смеситель из расходных подают водные растворы нейтрализующих веществ (борной кислоты, сернокислого аммония, аммиачной воды).
В отделении приготовления связующего обычно установлены два или более баков смесителей, с тем чтобы из одного бака связующее подавалось в производство, в то время как в другом баке приготовлялась новая партия связующего.[5]
Рисунок 1 Технологическая схема производства матов прошивных минераловатных
Заключение
В данном курсовом проекте рассмотрено производство матов прошивных менераловатных М1-75. Приведена технологическая схема производства минераловатных матов.
Область применения матов.
Предназначены для применения в качестве:
- теплоизоляции строительных конструкций, зданий и сооружений, промышленного оборудования при температуре изолируемой поверхности от -180 до +700 С;
- теплоизоляции трубопроводов, воздуховодов, котлов, бойлеров и т.д.;
- тепло- и звукоизоляции всех видов ограждающих конструкций и перегородок в малоэтажном деревянном строительстве, в качестве огнестойкой защиты воздуховодов и конструкций;
- тепловой изоляции холодильных камер.
Список используемой литературы
[Электронный ресурс]//URL: https://inzhpro.ru/kursovaya/proizvodstvo-mineralovatnyih-matov-na-sinteticheskom-svyazuyuschem/
1. Минеральная вата и изделие из нее
2.Горлов Ю.П., Технология теплоизоляционных материалов и изделий — Москва, 1981
3. ГОСТ 21880-2011 «Маты прошивные из минеральной ваты. Технические условия.»
4.Технология теплоизоляционных материалов и изделий/ К. Э. Горяйнов, С. К. Горяйнова — М.: Стройиздат, 1982
5. Китайцев В.А. Справочник по производству теплоизоляционных материалов и акустических — Москва, 1964
