Проектирование цеха по производству плит из минеральной ваты

Эмульсия изготавливается  в гомогенизаторе при 2500-2800 оборотах шкива в минуту. Над гомогенизатором  устанавливаются два бачка, в  один из которых помещяется разогретый до 120-130° битум, сплавленный с канифолью, а в другой – каолиновая суспензия с едким натром, имеющая температуру 90-95°. Содержание бачков равномерно стекающей струей поступает в гомогенизатор, из которго вытекает готовая эмульсия необходимой устойчивости и дисперсности.

Выходящую из камеры ленту  минеральной ваты, пропитанную битумным связующим, уплотняют стальными  валиками по ширине. Затем происходит тепловая обработка минераловатного  ковра(конвейерная сушилка). После  этого охлаждение на конвейере. Последними стадиями являются раскрой ковра, упаковка плит и отправка на склад готовой  продукции [2].

 

Технологическая схема производства

 

 

 

3.3 Выбор основного  технологического оборудования

Камера волокноосаждения СМТ-093 предназначена для образования равномерного минераловатного ковра. В камере также наносят связующее на минеральное волокно посредством распыления. При установочной мощности 250 кВт и ширине минераловатного ковра 2100 мм производительность камеры составляет до 2500 кг волокна в час.

Рулонирующий  автомат СМТ-094 — для рулонирования минераловатного ковра, обкладки его бумагой, разрезания обложенного ковра в продольном направлении и обрезания готовых рулонов. Производительность автомата при потребляемой мощности 11,4 кВт — 100 рулонов в час, максимальный диаметр и масса рулона составляет соответственно 500 мм и 18—20 кг.

Станок прошивки минеральной ваты СМТ-213—-для непрерывной прошивки ваты цепным однониточным швом и транспортировки минераловатного ковра. Ширина прошиваемого ковра 2100 мм, толщина 60—80 мм; скорость перемещения ковра  0,6—5 м/мин.

Конвейер цепной промежуточный СМТ-095 — для передачи минераловатного ковра из камеры волокноосаждения к установке для пропитки ковра проливом при скорости транспортирования до 15 м/мин.

Установка для  пропитки ковра проливом СМТ-096 — для пропитки минерального ковра раствором синтетического связующего с уплотнением ковра по толщине и вакуумированием. Количество связующего, подаваемого на ковер, до 6 м³/ч.

Раскладчик гидромассы СМТ-196 — для отбора гидромассы из гидросмесителя, раскладки ее в виде равномерного слоя, удаления из слоя избытка связующего посредством вакуумирования, а также для подачи рабочего раствора связующего в гидросмеситель.

Производительность раскладчика  при гидромассе с соотношением массы твердых компонентов к массе жидких 1 : 15 и скорости конвейера 0,9—7,5 м/мин составляет 32—35 м³/ч, разрежение вакуумирования не менее 6000 Па.

Гидросмеситель  СМТ-195 — для приготовления гидромассы непрерывным перемешиванием минеральной ваты, раствора фенолоспиртов и других компонентов при изготовлении минераловатных плит повышенной жесткости. Производительность при отношении массы твердых компонентов к массе жидких 1 : 15 и объеме рабочего бака 1,6 м³—32 м³/ч.

Станок для  разделки ковра СМТ-098 — для разрезания минераловатного ковра на плиты. Производительность до 900 м/ч при толщине разрезаемого ковра 20—100 мм и средней плотности не более 200 кг/м³. Размер полос разрезаемого ковра 500 и 1000 мм, длина отрезаемых плит 500 и 1000 мм.

Загрузчик заготовок  СМТ-214 — для съема минераловатных заготовок с конвейера и загрузки их в формы формовщика блоков СМТ-215 при производстве ламельных плит. Работа загрузчика полностью автоматизирована. Размеры заготовок: длина 1000 мм, ширина 1000 мм, толщина 90—120 мм; число одновременно загружаемых заготовок 2; время загрузки 43—60 с.

Формовщик блоков СМТ-215  — для формования минераловатных блоков, являющихся полуфабрикатом в производственном процессе изготовления минераловатных плит на синтетическом связующем с вертикально направленным волокном. Форма представляет собой прямоугольный короб без днища и крышки, оснащенный полыми стенками и перегородкой, образующей две полуформы размером 1000х1000 мм. Привод карусели обеспечивает поворот форм на 90°. В результате цикличного движения каждая форма проходит посты загрузки, термообработки, охлаждения и выгрузки. На посту выгрузки блок выталкивается на расположенный снизу конвейер-накопитель. Весь цикл работы формовщика автоматизирован. Производительность 20(10) шт./ч (м³/ч); размеры минераловатного блока; длина 1000 мм, ширина 1000 мм, высота 500 мм, продолжительность цикла 6 мин.

Загрузчик блоков СМТ-217— для съема минераловатных блоков с конвейера-накопителя и установки их на станок разделки блоков СМТ-218. Горизонтально блоки перемещаются тележкой с захватами. При опускании блок поворачивается на 90° относительно оси захватов, затем освобождается от захватов и попадает на станок разделки блоков. Все операции, выполняемые загрузчиком, автоматизированы. Высота подъема блоков 2000 мм; горизонтальное перемещение блоков 2300 мм; масса загружаемого блока 90 кг.

Станок разделки блоков СМТ-218 — для разрезания минераловатных блоков на плиты размером 1000х500х40х-х120 мм и наклейки плит битумом БН-4 на обкладочный материал (рубероид, пергамин и др.). Во время прохождения плиты по конвейеру к ее поверхности приклеивают обкладочный материал и калибруют плиты по размеру 1000 мм. Нож поперечной резки отделяет соседние плиты друг от друга после наклейки обкладочного материала.

Производительность станка 10 м³/ч; скорость резания: ленточной плиты 17,8 м/с, дисковых калибрующих ножей 30 м/с, дискового ножа поперечной резки 24 м/с.

Теплотехническое  оборудование (СМТ-129 и СМТ-100) — для приготовления и подачи теплоносителя в камеру полимеризации. Производительность по теплоносителю 50000—70000 м³/ч, температура теплоносителя 180—250 °С [3].

 

 

 

 

3.4 Сырье и полуфабрикаты

 

Для получения заданной минеральной  ваты, типа В, в проекте принят шлак завода Восточной металлургии с  подходящим химическим составом.

 

Таблица 4. Химический состав и модуль кислотности сырья

SiO2	Al2O3	CaO	MgO	MК
33,75 %	21,62%	38,6%	3,2%	1,32

 

Примечание:

 

 

Подобранный огненно-жидкий шлак удовлетворяет требуемому модулю кислотности и не требует дополнительных добавок.

Технические характеристики получаемой минеральной ваты:

Вид: ВМ — вата минеральная диаметром волокна от 6 до 12мкм.

Тип: В ¾ с модулем кислотности св. 1,2 до 1,4 [4].

Вата вида ВМ должна соответствовать  требованиям, указанным в таблице 5.

 

Таблица 5. Характеристики ваты ВМ-В

Наименование показателя	Значение для ваты вида ВМ, типа В
Водостойкость, рН, не более	7
Средний диаметр волокна, мкм, не более	12
Содержание неволокнистых  включений размером св. 0,25 мм, % по массе, не более	25
Плотность, кг/м3, не более	100
Теплопроводность, Вт/(м·К), не более, при температуре:
(298±5) К	0,050
(398±5) К	0,066
(573±5) К	0,116
Влажность, % по массе, не более	1
Содержание органических веществ, % по массе, не более	2

 

В качестве связующего в  проекте используется битумная эмульсия имеющая следующий состав( в весовых  частях ):

- битум – 100;

- вода – 100;

- каолин – 9;

- канифоль – 8;

- щелочь – 1,7.

Она наносится методом  распыления.

плита битум теплоизоляционный  вата

Таблица 6. Физико-химические характеристики битума БН 70/30

Наименование показателя	Норма
	ОКП 02 5621 0500	Метод испытаний
1. Глубина проникания  иглы при 25 °C, 0,1 мм	21-40	По ГОСТ 11501-78
2. Температура размягчения  по кольцу и шару, °C	70-80	По ГОСТ 11506-73
3. Растяжимость при 25°C, не менее	3,0	По ГОСТ 11505-75
4. Растворимость, %, не менее	99,50	По ГОСТ 20739-75
5. Изменение массы после  прогрева, %, не более	0,50	По ГОСТ 18180-72
6. Температура вспышки,  °C, не ниже	240	По ГОСТ 4333-87
7. Массовая доля воды	Следы	По ГОСТ 2477-65

 

3.5 РЕЖИМ РАБОТЫ  ЦЕХА

 

Отправным материалом для  расчета технологического оборудования, потока сырья, состава персонала  является режим работы цеха (предприятия). Он определяет количество рабочих дней в году, количество смен в сутки  и рабочих часов в смене.

Режим работы устанавливается  в соответствии с трудовым законодательством  РБ.

При назначении режима работы предприятия необходимо обеспечить полное использование основных фондов и принять наибольшее количество рабочих смен в сутки. Годовой  фонд рабочего времени оборудования рассчитывается по формуле:

 

где  - годофой фонд рабочего времени,ч;

        – годовой календарный фонд времени, ч (Т_г = 8760 ч);

        – коэффициент использования оборудования.

Коэффициент использования  определяется по формуле:

                 

 

где  8760 – годовой календарный  фонд времени;

                 П – количество часов простоя  за один средний год в ремонтном  цехе.

 

 

 

 

 

Таблица 7 – Режим  работы предприятия

Наименование  передела  производства	Количество			Номин. рабочее время	Ки	Расчетное рабочее время
	Раб. смен в  сутки	Раб. дней в  году	Раб. часов в  смену
1 Склад сырья	2	253	8	4048	0,95	3846
2 Подготовительное отделение сырья	2	253	8	4048	0,92	3724
3 Приготовление связующего	3	357	8	8568	0,73	6255
4 Отделение приготовления расплава	3	357	8	8568	0,73	6255
5 Конвейерная линия	3	357	8	8568	0,73	6255
6 Отделение обработки плит	2	253	8	4048	0,73	6255
7 Склад готовой продукции	2	253	8	4048	0,95	3846

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.6 ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ПРОГРАММА

Производственная  программа (план производства и реализации продукции) — это комплексное  задание по выпуску и реализации продукции определенного ассортимента и качества в натуральных и  стоимостных показателях, ориентированных  на достижение целей организации (предприятия).