6.Основные операции производства минеральной ваты.

Минеральная вата-волокнистый ТИМ, получаемый из силикатных расплавов. Сырьем для ее производства служат горные породы (известняки, базальт,доломит,глина,диабаз),отходы металлургической пром-ти (доменные мартеновские шлаки,шлаки цвет.мет-и).Производство МВ состоит из двух основных технологических процессов: получение силикатного расплава и превращение этого расплава в тончайшие волокна. Силикатный расплав образуется в вагранных шахтных плавильных печах, в которые загружают минеральное сырье и топливо. Расплав с температурой 1300-1400°С непрерывно выпускают из нижней части печи. Существует два способа превращения расплава в минеральное волокно: дутьевой и центробежный. Сущность дутьевого способа заключается в том, что на струю жидкого расплава, вытекающего из вагранки, воздействует струя водяного пара или сжатого газа. Струя разбивается на мелкие капельки, которые сдуваются в спец. камеру и при полете сильно вытягиваются в волокна d=2-20мкрон. Центробежный способ основан на использовании центробежной силы для превращения струи расплава в тончайшие минеральные волокна.Струя жидкого расплава поступает на быстро вращающийся диск центрифуги,и под действием большой скорости сбрасывается с него, вытягиваясь в волокна.МВ более высокого качества поучают центробежно-фильерно-дутьевым способом.В зависимости от сырья МВ:каменная,шлаковая.

7. Изделия из мин.Ваты

Мин.вату примен-т для теплоизоляции. как холодных(до -200),так и горячих. В основном это:войлок,маты,полужесткие и жесткие плиты, сегменты и т.п.

Мин.войлок выпуск-т в виде листов и рулонов из мин.ваты,чуть пропитанной дисп-ями синтетич.смол и спрессованной.Объемная масса войлока от 100-150кг/м3,теплопр-сть0,046-0,052Вт/мС. Прим-ют для укрепления стен перекрытий в кирпичах,бетонах,деревянных домах.Мин.маты-минераловатный ковер,закл-ый м/у битуминизированной бумагой,стеклотканью или металлической сеткой, прошитой тонкими нитями или тонкой проволкой. Длина матов от 60-120до500см,толщмна от3-10см.Масса=100-200кг/м3,теплопров-сть от 0,046до0,058Вт/мС.Мин.плиты-изготов-ют из мин.волокна,путем нанесения на него распыления связующего(синтеч.смол или битума) с послед.прессованием и термообработкой для сушки или полимериз-ии.Объем.масса=75-300кг/м3,теплопр-сть0,046-0,069Вт/мС.Мин.жесткие изделия-получ-т смешиванием мин.ваты с битумной эмульсией или синтеч.смолами с послед.формованием,прессованием или прогреванием отформ-х изд.-й для их сушки или полимер-ции.Теплопров-сть 0,051-0,087

8. Техн.Схема производства мин.Ваты. Сырье и критерии его качества

В зав-ти от сырья мин.вата делится на каменную и шлаковую. Сырье для каменной ваты- диабаз базальт,известняк,доломит,глина и др.Шлаковую вату получ-т из доменных ваграночных и мартеновских шлаков,а также шлаков цв.металлургии..Показатели:модуль кислотности,средний диаметр длина волокна,содерж-е невокнист.включений, сжимаемость плит,номин.площадь матов и мягких

плит, коэфф.теплопроводности.

Техн.схема:БУНКЕР СЫРЬЯ И КОКСА-ДОЗАТОР,ПИТАТЕЛЬ-БУНКЕР ШИХТЫ-УСТРОЙСТВО ВОЛОКОНООБРАЗОВАНИЯ-ВАГРАНКА КОКСОГАЗОВАЯ-УЗЕЛ ПРИГОТОВЛЕНИЯ И ДОЗИРОВАНИЯ СВЯЗАЮЩЕГО И ЗАМАСЛИВАТЕЛЯ-КАМЕРА ВОЛОКНООСАЖДЕНИЯ-КАМЕРА ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ-ВЕНТИЛЯТОР-АГРЕГАТ ДЛЯ РЕЗКИ-УПАКОВЩИК-СКЛАД ГОТО.ПРОДУКЦИИ

9. Техн.схема производства мин.ваты. Плавление шихты.

Производство вкл.-ет 2 осн.технолог.операций:получ-е расплава и превращение его в тончайшее волокно. Плавят в шахтных печах,кот. быв-т ваграночные или ванные.Превращение расплава в мин.волокно произ-т дутьевым или центробежными способами.

Техн.схема: БУНКЕР СЫРЬЯ И КОКСА-ДОЗАТОР,ПИТАТЕЛЬ-БУНКЕР ШИХТЫ-УСТРОЙСТВО ВОЛОКОНООБРАЗОВАНИЯ-ВАГРАНКА КОКСОГАЗОВАЯ-УЗЕЛ ПРИГОТОВЛЕНИЯ И ДОЗИРОВАНИЯ СВЯЗАЮЩЕГО И ЗАМАСЛИВАТЕЛЯ-КАМЕРА ВОЛОКНООСАЖДЕНИЯ-КАМЕРА ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ-ВЕНТИЛЯТОР-АГРЕГАТ ДЛЯ РЕЗКИ-УПАКОВЩИК-СКЛАД ГОТО.ПРОДУКЦИИ

10. Техн.схема производства мин.ваты. Получение волокна

Техн.схема: БУНКЕР СЫРЬЯ И КОКСА-ДОЗАТОР,ПИТАТЕЛЬ-БУНКЕР ШИХТЫ-УСТРОЙСТВО ВОЛОКОНООБРАЗОВАНИЯ-ВАГРАНКА КОКСОГАЗОВАЯ-УЗЕЛ ПРИГОТОВЛЕНИЯ И ДОЗИРОВАНИЯ СВЯЗАЮЩЕГО И ЗАМАСЛИВАТЕЛЯ-КАМЕРА ВОЛОКНООСАЖДЕНИЯ-КАМЕРА ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ-ВЕНТИЛЯТОР-АГРЕГАТ ДЛЯ РЕЗКИ-УПАКОВЩИК-СКЛАД ГОТОВОЙ ПРОДУКЦИИ. Превращение расплава в мин.волокно произв-т дутьевым или центробежным способом.При дутьевом способе выходящий из печи расплав разбивается на мелк.капельки струей пара или возд,к-рые вдуваются в спец.камеру и при полете вытягиваются и превращаются в тонкие волокна. При центробежном сп.-струя жидк.расплава поступает на быстровращающ.диск центрифуги и под действием большой скорости сбрасываются с него и вытягиваются в волокна. Мин.вату выс.качества получ-т центробежным фильерно-дутьевым способом.

11. Техн.схема производства мин.ваты. Производство изделий

Техн.схема БУНКЕР СЫРЬЯ И КОКСА-ДОЗАТОР,ПИТАТЕЛЬ-БУНКЕР ШИХТЫ-УСТРОЙСТВО ВОЛОКОНООБРАЗОВАНИЯ-ВАГРАНКА КОКСОГАЗОВАЯ-УЗЕЛ ПРИГОТОВЛЕНИЯ И ДОЗИРОВАНИЯ СВЯЗАЮЩЕГО И ЗАМАСЛИВАТЕЛЯ-КАМЕРА ВОЛОКНООСАЖДЕНИЯ-КАМЕРА ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ-ВЕНТИЛЯТОР-АГРЕГАТ ДЛЯ РЕЗКИ-УПАКОВЩИК-СКЛАД ГОТОВОЙ ПРОДУКЦИИ. Производство вкл.-ет 2 осн.технолог.операций:получ-е расплава и превращение его в тончайшее волокно. Плавят в шахтных печах,кот. быв-т ваграночные или ванные.Превращение расплава в мин.волокно произ-т дутьевым или центробежными способами.

12. Основные операции произ-ва стекловаты

Стекловата-для изг.треб.стекл.бой или кв.песок,известняк или мел,соду или сульфат натрия. Производство состоит из след.опер.:варка стекломассы в ванных печах при темп.1300-1400,изготовл.стекловолокна и формования изделий. Тонк.стекл. волокно для текст-х мат-ов получают вытягиванием из расплавленной стекломассы(фильерный и штабиковый способы). При фильерном-вытяг-ют волокна из стекломассы ч/з фильеры. При штаб-вом способе подогревают стекл. Палочки до расплавления с посл.вытягиванием в стекловолокно.

13. Изделия из стекловаты. Стеклянная вата- теплоизоляционный материал из стеклянного боя (кварц.песок, известняк, мел, сода, сульфат натрия). Виды стекловаты и стекловолокна различаются в зависимости от области применения. Существует стекловолокно для наружных стен, скатных крыш и горизонтальных поверхностей. Каждый из видов материала в зависимости от предназначенности различается по свойствам: у одного повышенные звукоизоляционные, у другого теплоизоляционные. Номенклатура теплоизоляционных изделий с использованием стеклянной ваты включает в себя: мягкие маты и плиты, полужёсткие и жесткие плиты на синтетическом связующем, позволяющие выдерживать значительные нагрузки. Жёсткие плиты, облицованные стекловойлоком, являются хорошей ветрозащитой. Мягкие стекловолокнистые материалы, как правило, прессуются в рулоны. Возможен выпуск изделий с наклейкой дополнительных слоев (кашировка) — фольга в качестве пароизоляции или стеклохолст в качестве ветрозащиты (слой, препятствующий миграции волокон).

14. Технологический процесс производства пеностекла. Пеностекло (ячеистое стекло) выпускают в виде блоков или лент путём спекания порошка стекольного боя или некоторых г.п. вулканического происхождения (трахиты, сиениты и др.) с газообразователями (каменноугольный кокс, известняк, мрамор). Углеродсодержащие создают в пеностекле замкнутые поры, а карбонаты-сообщающиеся. Технология: кварцевый песок и измельчённый известняк сушат, размалывают в порошок, смешивают с содой и в ванных печах получают стекломассу, которую подают в бассейн с водой для грануляции. Полученный гранулят размалывают в смеси с газообразователем (1-5%) в тонкий порошок и загружают в формы из жаростойкого материала с меловой обмазкой. Формы подают в туннельную печь (600-1000 С. Быстрый 2-3 часа подъём Т и медленное до 20 часов охлаждение). Под действием температуры происходит размягчение частиц порошка и его спекание. Газы, выделяющиеся при сгорании вспучивают стекломассу-образуется материал с ячеистой структурой (80-95%пор). Охлаждённые изделия распиливают на циркулярных пилах.

15. Материалы из вспученных горных пород. Особенности производства. Некоторые г.п., содержащие в своём составе воду, при нагреве теряют её. Вода превращается в пар, вспучивает дроблёную породу, образуется пористое зерно ( вспученный перлит) или чешуйки ( всп. Вермикулит). Всп. Вермикулит- сыпучий пористый материал в виде чешуйчатых частиц золотистого цвета, получаемых ускоренным обжигом до вспучивания вермикулита-гидрослюды, содержащей между слоями воду. Пар, образующийся из воды, действует перпендикулярно плоскостям спайности и раздвигает пластинки слюды, увелич.объём в 20 раз. Всп. Перлит получают путём измельчения и обжига перлита, обсидиана и др. вулканических г.п. стекловидного строения, содержащих небольшое кол-во воды (3-5%). При быстром нагреве 900-1200 с вода переходит в пар и вспучивает породу, увеличение зёрен до 5-10 раз, пористость 80-90%. Используют в виде засыпок.

16. Асбестосодержащие теплоизоляционные материалы. Асбестовые ТИМ состоят только из асбестового волокна (бумага, картон). Асбестовая бумага в виде листов и рулонов из асбестового волокна 5-6 сортов с небольшим кол-вом (до5%) склеивающих веществ (крахмал, казеин). Толщина 0,3-1,5 мм. Выпускают гладкую и гафрированную. Асбестовый картон изготавливают из асбеста 4-5 сорта с наполнителями (каолин) и склеивающим веществом (крахмал) в виде листов толщиной 2-10 мм. Асбестовый картон ячеистого строения изгот. из смеси асбестовых волокон с неорганич. Вяжущими веществами (известь, цемент) или с трепелом (диатомитом). Порошкообразные смеси этих материалов перед применением затворяют водой и полученную пластическую массу наносят на изолируемую поверхность. Асбестодиатомитовые ТИМ- порошки, состоящие из смеси асбеста (15%) и молотого диатомита, иногда с добавками слюдяных чашуек. Асбестоизвестняковотрепельные – из смеси диатомита (60%), асбеста (20%), извести (20%) и воды. Асбестомагнезиальные ТИМ- из смеси асбста 5-6 сорта с водной углекислой солью магния (ньювель) или асбеста с водной углекислой солью магния и углекислого кальция (совелит). Ньювель и совелит в виде порошков для засыпки или теплоизоляции.

17. Виды органических теплоизоляционных материалов. 2 вида. На основе природного органического сырья (древесина, торф и др) и синтетических смол (пластмассы). Могут быть мягкими и жесткими. Жесткие –ДСП, ДВП, фибролитовые, арболитовые, тофяные плиты. Гибкие- войлок и картон. ДВП- из отходов древесины и с/х отходов. Дробление и размол древесного сырья, пропитка волокнистой массы связующим, формование, сушка, резка плит. Хорошая звукоизоляция. Теплопровод. 0,047-0,07. Фибролит- плитный материал из древесной шерсти и неорганического связующего вещества (ПЦ, магнезиальные вяжущие). Шерсть получают на станках, смешивают со связующим, в формы, камера начёса, прессовочный вал, разрезка на плиты, камера твердения, сушка. Теплопроводность 0,1-0,15. Теплоизоляционные бетоны (арболит, опилкобетон, полистиролбетон и др.) изготавливают на основе мин.вяжущего и мелкого орган.заполнителя. Арболит смесь цемента и орган. Заполн.( отходы древесины, конопля), хим. Добавок и воды. Подготовка заполнителя, смешивание с вяжущим, формование, уплотнение, твердение. Эковата- переработка бумаги и картона, пропитанная антисептиками и антипиренами (80% отходы, 20% нелетучие добавки). Сотопласты- изгот.путём склейки гафрированных листов бумаги, стеклянной или х/б ткани, пропитанных полимером. Утеплитель. Пробковые ТИ плиты-на основе коры пробкового дуба. Ячейка состоит из 5 слоёв (2 слоя клетчатки, 2 плотных слоя и 1 деревянистый слой), наполнена воздухом.

18. Основные способы производства пенопластов. Пенопласты- ячеистые пластмассы с малой плотностью и наличием не сообщающихся между собой полостей или ячеек, заполненных газами или воздухом. Пенополистирол- материал в виде белой твёрдой пены с равномерно замкнутой структурой. открыт в 1928 году. Способы:1. Прессовый- отечественные марки ПС-1, ПС-4. 2. Беспрессовый- БАСФ в 1951, отечественные аналоги- ПСБ, ПСБ-С. 3. Экструзионный –БАСФ, отечественные аналоги- ЭППС-П (Пеноплекс, Техноплекс). 4. Автоклавный- отечеств.аналогов нет. 5. Автоклавно-экструзионный (отеч.аналогов нет).

19. Технологическая схема получения пенопластов прессовым способом. Прессовым способом пенополистирол ПС-1 изготавливают на основе эмкльсионного пенополистирола марок Б или В. В качестве порообразователя применяют порофор 4Х3-57, причем на 100г полистирола берут 2-5г порофора.

Производство пенопласта ПС-1 начинают со смешения полимера с газообразователем в шаровой мельнице, снабженной рубашкой охлаждения в течении 12-24 часов до получения однородной смеси.

Приготовленную композоцию прессуют на гидравлических прессах в закрытых пресс-формах при t=120-180^OC и р=12-20 МПа. При этом частицы полимера сплавляются в монолитную массу, а газообразователь разлагается. Выделяющиеся газы частично растворяются в полимере, образуя насыщенный раствор, а избыток газа распределяется равномерно в немв виде мельчайших ячеек.

После выдержки заготовка охлаждается и извлекается из пресс-формы. Спрессованные заготовки вспениваются при температуре 100-105 ^OC в среде насыщенного водяного пара.

В зависимости от вводимого в смесь газообразователя пенопласт можно получить с обьемной массой от 60 до 220кг/м3.

20. Производство пенопластов беспрессовым способом. Вспенивание не отдельного блока, а небольших гранул, с последующим их спеканием.

Сырьем для производства беспрессового пенополистирола является суспензионный или бисерный полистирол, который получают суспензионной полимеризацией в присутствии изопентана.

Технологический процесс состоит из следующих операций:

Предварительное вспенивание бисера (первичное вспенивание)

Сушка вспененных гранул

Выдержка гранул

Спекание или формование изделий (вторичное вспенивание)

Охладнение отформованных изделий или блоков

Резка блоков на изделия требуемых размеров

21. Пенополиуретан. Основные этапы производства. Пенополиуретан представляет собой теплоизоляционный пенопласт, полученный из полиэфирной смолы и специальных добавок, реагирующих с полимероми вспучивающих исходную смесь.Отверждение при повышенной температуре.

Производят на автоматических установках непрерывного действия, вначале в смесителеприготавлявают смесь полиэфирного полимера диизоцианатов, катализатора, эмульгатора и воды. Смесь выливают на наклонную ленту конвеера, движущегося со скоростью 3-5 м/мин.

При взаимодействии диизоцианатов с гидроксильными группами полимера выделяется углекислый газ, вспучивающий массу. Вспучивание и приобретение начальной прочности происходит за 3-5 сек. Затем полиуретановуюмассу нарезают и помещают в камеры тепловой обраюотки, где в течении 4-6 часов при 50-150 ^OC идет окончательное отверждение.

ρ=30-70кг/м3, λ=0,03-0,04, t применения = -50+110

22. Основные понятия о звуке, шуме. Коэффициент звукопоглощения, динамический модуль упругости. Шум: воздушный, ударный. Воздушный распространяется в воздушной среде, ударный – деревянные конструкции при ударах непостредственно при ударах на конструкцию.

Акустические – материалы, способные поглощать звуковую энергию, а также снижать уровень силы и громкости проходящих через них звуков, возникающих как в воздухе, так и в материале ограждения.

Акустические: звукоизоляционные, звукопоглощающие.

Коэффициент звукопоглощения равен отношению колоичества энергии поглощенных к общему количеству звуковой энергии, падающей на изолируемую поверхность в единицу времени.

23. Звукопоглощающие материалы. Классификация и виды. Звукопоглощающий материал только тот, кот имеет коэффициент звукопоглощения на средних частотах более 0,2.

По характеру поглощения звука:

Пористые с твердым скелетом, в которых звук поглощается в результате вязкого трения в порах, при этом звуковая энергия переходит в тепло (газобетон, пеностекло и др пористые с твердым скелетом)

Пористые с гибким скелетом, в которых кроме резкого трения в порах возникают релаксационные потери, связанные с деформацией нежесткого скелета (мин, стекло, хлопковые ваты)

ДСП и другие аналогичные по характеру материалы

Панельные материалы и конструкции, звукопоглощение которыз обусловлено активными сопротивлением системы, совершающей вынужденные колебания под действием падающей звуковой волны (панели из фанеры, ДВП, звуконепроницаемая ткань)

24. Технология производства минераловатных акустических плит. Минераловатные акустические плиты отличаются от теплоизоляционных более жестким скелетом, сквозной пористостью и внешней отделкой.

Минераловатные акустические плиты ПА/С, ПА/О, ПА/Д изготавливают из минерального волокна путем пропитки его синтетическим связующим, с последующей ТВО в специальных камерах. Полученные заготовки подвергают механической обработке, после чего на них наносят декоративный покровный слой.

Характеристики: размер 500х500х20мм, ρ=130-140кг/м3, Rна разрыв=<0,4 МПа, коэф. Звукопогл=0,4-0,87, интервал частот – 500-2000Гц

25. Звукопоглощающие материалы с конгломератной структурой.

К мат. с конглом. структурой относят акустические бет., изгот-ые на пористых заполнителях (перлит, вермикулит, легкий керамзит, природная или шлаковая пемза), в качестве вяжущего- ПЦ.

Перлитовые плиты изготавливают на основе перлита на вяжущем из жидкого стекла или синтетических смол и цветных пигментов. Размер: 300*300*30, плотность=250-300 кг/м3, коэф.звукопоглощ.=0,7 при интервале частот 500-2000Гц, прочность на изгиб=0,4..1,2 МПа.

26. Звукопоглощающие материалы с ячеистой структурой.

Среди мат. с ячеистой структурой наибольшее распространение получили плиты «Силапор», изготовленные из газобетона. (плотность= 300-350 кг/м3, с поверхностной перфорацией коэф.звукопоглощения= 0,3-0,8).

Из газосиликата изготавливают плиты размером 750*350*25 мм, плоностью=500-600 кг/м3, прочностью на сжатие=1,5-2,0 МПа, коэф. Звукопогл.=0,2-,9.

27. Звукоизолирующие материалы. Классификация и виды.

Одной из основных характеристик вибро и звукоизол-х материалов является динамический модуль упругости, который выше статистического модуля упругости в несколько раз и отличается от него еще тем, что в нем учитывается затухание ударных звуковых колебаний за счет внутреннего трения.

Чем ниже динамический модуль упругости, тем больше ударных звуковых колебаний поглощает материал и тем ниже скорость распространения звука.

Эффективными звукоизол-ми изделиями с волокнистой структурой являются маты и плиты, полужесткие минерало- и стекловатные на синтетическом связующем, маты и рулоны прошивные стекловатные, ДВП, асбестоцементные изолир. плиты.

Прокладочные материалы с губчатой или ячеистой структурой изготавливают из пористой резины и эластичных полимеров(ПВХ, полиуретаны).