Получение стекловолокна

Содержание

Введение            4

1 Сырье, основные  и вспомогательные материалы,  готовая продукция, складское  хозяйство          7

1.1 Обработка  сырьевых материалов       7

1.2 Приготовление шихты         7

1.3 Ассортимент  производимой продукции      12

1.3.1 Типы  стекол и стеклянных волокон       12

1.3.2 Стеклянные  нити, производимые на предприятии    13

2 Технологическая  схема и ее аппаратурное оформление    22

2.1 Подготовка сырья и приготовление шихты      22

2.1.1 Технологическая схема линии подготовки эрклеза    22

2.1.2 Технологическая схема линии подготовки кварцевого песка  23

2.1.3 Технологическая схема линии подготовки доломита и известняка  24

2.1.4 Технологическая схема линии подготовки глинозема    26

2.1.5 Технологическая схема линии подготовки борной кислоты   27

2.1.6 Технологическая схема линии подготовки плавикового шпата  28

2.1.7 Технологическая схема линии подготовки сульфата натрия, натриевой селитры            29

2.1.8 Технологическая схема линии подготовки соды кальцинированной 30

2.1.9 Технологическая схема подготовки каолина обогащенного   30

2.1.10 Основные операции в процессе приготовления шихты   30

2.2 Технологический  процесс производства стеклянных  нитей одностадийным методом            32

2.2.1 Описание технологического процесса варки стекла    32

2.2.2 Подготовка стекломассы в фидере и подача ее к фильерным питателям 33

2.2.3 Выработка комплексных нитей       35

2.2.4 Замасливатели для стеклянного волокна      37

2.2.5 Наматывающие аппараты        37

2.2.6 Сушка ровингов в диэлектрической сушилке     38

2.3 Технологический  процесс производства стеклянных  нитей двухстадийным методом            39

3 Вспомогательные  отделения        42

4 Эксплуатация  и ремонт оборудования       43

5 Контроль  производства         44

6 Внутрипроизводственный  транспорт       46

7 Автоматизация  технологического процесса      47

7.1 Система  управления процессом варки стекла     47

7.2 Система  управления процессами в фидере      49

8 Ресурсо-  и энергообеспечение производства      51

9 Охрана  труда           53

9.1 Охрана  труда и промышленная санитария      53

9.2 Техника  безопасности в цехах завода  стеклянного волокна   53

10 Охрана  окружающей среды        56

10.1 Описание  технологической схемы газоочистной установки   56

10.2 Конструкция  и принцип действия рукавного  фильтра    58

10.3 Описание  принципиальной схемы       58

11 Экономика  производства         60

Заключение           62

Список использованных источников       63

Приложение  А. Технологическая схема производства стеклоровинга  64

Приложение  Б. Экспликация оборудования      65

 

Введение

Стекловолокно (стеклонить) — волокно или комплексная нить, формуемые из стекла. В такой форме стекло демонстрирует необычные для стекла свойства: не бьётся и не ломается, а вместо этого легко гнётся без разрушения. Это позволяет ткать из него стеклоткань. Оно не горит, не гниет, выдерживает высокие температуры, гибкое и в то же время прочное, легкое, стойкое к химическим воздействиям, имеет прекрасные электро- и теплоизолирующие свойства. Стекловолокно – это и компьютерные платы, и схемы радиоприемников, и изоляция электродвигателей, и корпуса автомобилей, самолетов, кораблей и прекрасные строительные материалы, от сеток для армирования штукатурки до обоев и утеплителей. Применяется стекловолокно и материалы на его основе в военно-промышленном комплексе, в металлургии, в нефтеперерабатывающей, авиакосмической промышленности.

Ровинг  представляет собой жгут из нитей  непрерывного стекловолокна. Ровинг различается  плотностью – количеством нитей  стекловолокна в жгуте. Ровинг поставляется в бобинах, герметично упакованных  в пленку. Ровинг используется для  производства стеклотканей, стекломатов, а также непосредственно для  изготовления стеклопластиковых изделий. При изготовлении изделий ровинг пропитывается связующим – катализированной полиэфирной смолой. Каждый тип ровинга используется для определенных приложений и имеет специфические характеристики. Изделия, полученные с применением ровинга разного типа, также обладают специфическими свойствами.

Сегодня ОАО «Полоцк-Стекловолокно» — один из ведущих производителей стекловолокна  и материалов на его основе в мире. Это современный, динамично развивающийся  промышленный комплекс, площадью в 1 миллион  квадратных метров, располагающий более  чем тысячей единиц современного специального оборудования.

Работая на рынках с высокой конкуренцией ОАО “Полоцк-Стекловолокно” имеет  ряд преимуществ, среди которых  главным является то, что производство стекловолокна на предприятии объединяет в едином комплексе технологические потоки обработки сырьевых материалов, стекловарения, выработки стекловолокна и его текстильной переработки, финишной отделки стеклотканей и изготовления стеклопластиков. Для производства стекловолокнистых материалов используются различные виды стекла. Это позволяет представить более широкий ассортимент продукции, оперативно реагировать на пожелания клиентов, быть устойчивым и гибким на мировых рынках.

Полоцкий  завод «Стекловолокно» официально действует с 1958 года. В 1986 году Полоцкий завод «Стекловолокно» преобразуется в производственное объединение «Стекловолокно». С 2003 года РУП ПО «Стекловолокно» преобразовано в ОАО «Полоцк-Стекловолокно». В 1958 году предприятие приняло главную стратегию поведения на мировом рынке производства стекловолокна, которой придерживается до настоящего времени.

Предприятие по производству стекломатериалов включает в себя следующие технологические  процессы:

1) Шихтоприготовление: в процессе подготовки сырьевых материалов применяется достаточно прогрессивное оборудование. Взвешивание и смешивание компонентов шихты производится на автоматизированных установках с пневмоимпульсным и механическим смесителями. Оборудование обеспечивает высокое качество шихты. Контроль качества шихты производится в лаборатории с последующей корректировкой состава шихты.

2) Стекловарение: интенсификация процессов варки стекла осуществляется с применением дополнительного электроподогрева. Это позволяет достичь более экономичного процесса и добиться сокращение выбросов, уменьшить пыление шихты. Снижение потерь тепла обеспечивает и хорошее качество теплоизоляции печей.

3) Производство стекловолокна: выработка текстильного стекловолокна ведется на многофильерных сосудах (1200-1600 фильер) в две-три пряди. Используются наматывающие аппараты с диаметром бобинодержателя 300мм и автоматической перезаправкой при достижении требуемой длины намотки.

Безобрывность процесса обеспечивается хорошей подготовкой стекломассы  в фидере, точной регулировкой температуры  фильерной пластины и скорости вытягивания  стекловолокна. Широкое использование  при этом получили микропроцессорные  регуляторы и микропроцессорные  системы управления наматывающими  аппаратами, а также системы идентификации  продукции с использованием штрих-кода. Активно применяются механизированные системы загрузки аппаратов и  снятия паковок.

4) Кручение, трощение: новое оборудование для процесса размотки имеет индивидуальный привод на каждое веретено, бесконтактный самоостанов при обрыве нити, контроль процесса при помощи ЭВМ. Это обеспечивает наработку одинакового метража на всех катушках съема и постоянство крутки по длине нити. При переработке нитей на крахмальном замасливателе машины имеют подсушивающие устройства. В связи с большой массой выходной паковки машины оснащаются средствами механизации.

5) Снование, шлихтование: сновальные и шлихтовальные машины нового поколения (в том числе новая сновальная машина «Беннингер» и новая шлихтовальная машина 8МН) отличаются более высокой производительностью и современными системами контроля качества. Используются электронные натяжные приборы, бесконтактные датчики обрыва нити и полотна.

6)Ткачество: ткацкое производство имеет высокопроизводительные станки для печатных плат, которые оснащены микропроцессорной техникой контроля, управления и регулирования процесса тканеобразования. На уровне изобретения переоборудована часть пневматических станков для выпуска тканей строительного ассортимента. На большинстве станков установлены стойки для намотки рулонов большой длины и счетчики метража. Это повысило технический уровень производства и позволило продлить срок эксплуатации старого оборудования.

7) Термохимическая обработка: по желанию заказчика любой тип стеклоткани может быть подвергнут обработке термической, химической (нанесение различных пропитсоставов). Для выполнения полного сервиса покупателя может наноситься клише и производиться обрезка кромки стеклоткани.

Стекла, используемые на предприятии  для выработки стекловолокна, в  зависимости от химического состава, подразделяют на несколько типов в соответствии с таблицей 1.

Таблица 1 - Химические составы стекол для выработки стекловолокна

Вид	SiO2	Al2O3	B2O3	CaO	MgO	R2O	TiO2	Fe2O3	F2
Е-стекло	52,0-56,0	12,0-16,0	5,0-10,0	16,0-25,0	0-5,0	0-2,0	0-0,8	0-0,4	0-1,0
S-стекло	64,0-66,0	24,0-26,0	-	0-0,3	9,0-11,0	0-0,3	-	0-0,3	-
Кремнезем	94,0-96,0	0-1,5	-	-	-	0-1,5	-	-	-

Стекловолокно из Е-стекла имеет хорошие диэлектрические  характеристики, поэтому широко используется в электронной и электротехнической промышленности. Стекло типа S имеет более высокую прочность и большую коррозийную стойкость. Используется, в основном для производства изделий специального назначения.

И стекло типа E и стекло типа S теряют свои прочностные свойства при повышенных температурах. Например, при повышении  температуры до 540°С, может быть потеряно до 50% прочности на разрыв. Для повышенных температур эксплуатации рекомендуется кремнеземное стекловолокно.

Материалы из кремнеземного волокна имеют низкую теплопроводность, высокую стойкость к тепловому удару, обладают превосходными электроизоляционными свойствами. В отчете по практике описаны технологические схемы процесса приготовления шихты; принцип действия оборудования для приготовления шихты; технологическая схема варки стекла и подготовки его к формованию; подготовка стекломассы в фидере; технологический процесс выработки комплексных стеклонитей; принцип действия наматывающего аппарата; технологический процесс получения первичной стеклонити; ассортимент производимой продукции; охрана труда и промышленная санитария, техника безопасности в цехах завода стеклянного волокна, правила безопасной работы в стекловаренном цехе [1].

 

1 Сырье, основные и вспомогательные материалы, готовая продукция, складское хозяйство

1.1 Обработка  сырьевых материалов

Сырьевые материалы для приготовления  шихты поступают на производство железнодорожным транспортом. Основная их часть подвергается в подготовительном отделении предварительной обработке, которая включает сушку, измельчение  и просев. Для каждого из сырьевых материалов требуются свои условия  обработки.

Кварцевый песок, доломит, известняк  хранятся навалом в отсеках закрытого  прирельсового склада, разделенных  высокими плотными перегородками, исключающими возможность попадания в них  инородных примесей, а также предотвращающими смешивание различных материалов.

Борная  кислота, плавиковый шпат, сода кальцинированная, натрий азотнокислый и сульфат натрия хранятся отдельно в крытом не отапливаемом прирельсовом тарном складе. Высота складирования  затаренных материалов не более 6,0 м (погрузочно-разгрузочные работы ведутся с применением  средств механизации). Для хранения глинозема, поступающего в вагонах  “Хоппрах”, предусмотрено два силоса.

Для хранения обработанных сырьевых материалов существуют силосные отделения для  цехов одностадийной выработки  стекловолокна №7, №12.