
книги из ГПНТБ / Зезин В.Г. Эффективность применения в строительстве теплоизоляционных материалов
.pdfчто составляет 1,4%. На большинстве предприятий со держание «корольков» колеблется от 14 до 25 %•
В США объемная масса минеральной ваты составля ет 60—100 кг/м3, в ФРГ — 50—120 кг/м3, в Англии—76— 100 кг/м3, во Франции— 50—'100 кг/м3, в Швеции — іЭО—
75 кг/м3, в ГДР и ЧССР —-60—75 кг/м3.
Уменьшение объемной массы и соответствующее улучшение теплоизоляционных свойств изоляции объяс няется сокращением содержания корольков и меньшей толщиной волокна.
Содержание корольков в минеральной вате в зару бежных странах обычно не превышает 9%. Минеральное волокно имеет толщину не более 7 мк.
На качество минеральной ваты оказывают большое влияние также и способы волокнообразования.
В настоящее время в минераловатной промышлен ности Советского Союза, применяются пародутьевой, фильерно-дутьевой, центробежный (многовалковый) и центробежно-дутьевой способы переработки силикатно го расплава в минеральное волокно.
При пародутьевом способе волокнообразование по лучается из жидкого расплава при воздействии на него струи водяного пара.
Вата, полученная по этому способу, имеет низкое ка чество: ее средняя объемная масса около .120 кг/м3, ко личество неволокнистых включений доходит до 23%. Число предприятий, применяющих устаревший лародутьевой способ, сокращается (в 1971 г. менее 2% обще го производства минеральной ваты было выпущено этим способом, в то время как в 1965 г. этот объем составлял
13%).
В минувшей пятилетке произошел переход с паро дутьевого способа волокнообразования на центробежно дутьевой способ, что способствовало улучшению качест венных показателей минеральной ваты и изделий из нее, а также увеличению выпуска минеральной ваты на су ществующем технологическом оборудовании. Волокнообразование получается при помощи разбрызгивания расплава паром с одновременным действием центри фуги.
Центробежно-дутьевым способом волокнообразова ния в 1971 г. было изготовлено 90% всей мимераловатной продукции (средняя объемная масса 98 кг/м3\ коли чество неволокниетых включений диаметром свыше
0,25 мм при волокнообразовании 17,4%; средний диаметр волокна 8,1 мк\ количество отходов 25—30%).
Этот способ, имеющий применение в США, Франции, ПНР, МНР и других странах, позволяет получать волок но лучшего качества при большей производительности. Одна установка может перерабатывать до 2000 кг рас плава в час.
По центробежному (многовалковому) способу, явля ющемуся наиболее экономичным и производительным, в 1971 г. .было выпущено всего 7,2% минераловатной про дукции, удовлетворяющей требованиям, близким к луч шим мировым стандартам. Этот способ применяется в США, Швеции, Норвегии и других странах. Одна уста новка позволяет перерабатывать до 2500 кг расплава в час.
Волокнообразование получается при воздействии на расплав центробежных сил и сил аэродинамического -сопротивления воздуха.
В развитых капиталистических странах центробеж ный способ начал применяться с 50-х годов. В нашей стране он не получил широкого развития.
Минеральная вата самого высокого качества получа ется по фильерно-дутьевому способу волокнообразова-
ния при плавке шихты в ванных печах. Объемная масса
ваты около 72 |
кг/м5, отходов расплава не бывает, но из- |
|
за невысокой |
производительности |
агрегатов изделия |
имеют повышенную себестоимость. |
Этим способом во- |
локнообразования был выпущен 1% минераловатной продукции. Фильерно-дутьевой способ широко распрост ранен во многих странах Европы, которым поставила установки фирма «Гртонцвайг и Хартмян» (ФРГ). Одна установка перерабатывает до 600 кг расплава в час. У нас эта установка работает на воскресенском комбинате «Красный строитель». Средний диаметр волокон ваты 7—9 мк, содержание корольков не выше 1,5%.
Воскресенский комбинат работает на доломитизированных мергелях Московской области, химический сос тав которых позволяет получить вату высокого качества практически без добавок других видов сырья.
В США в последнее время практикуется комбиниро вание способов волокнообразования: например, фильер но-дутьевого с центробежным. Для плавления шихты при фильерно-дутьевом способе используются ванные печи.
При всех остальных способах волокнообразования
используются ватержакетные вагранки. Наиболее рас пространены вагранки диаметром 1250 мм.
Объем расплава, получаемого в час с 1 м2 площади пода печи при работе на “металлургических шлаках, почти на 40% выше, чем при работе на гарных породах.
В табл. 21. приведены физико-технические показате ли минерального волокна при различных способах во локнообразования.
Таблица 21
Различные способы волокнообразования
Способы волокнообразования
Объемная масса в к г } м ‘
Коэффи циент теп лопровод ности
Содержание корольков в : % _ 1 Диаметр во локон
Выход ми неральной ваты па 1 т рас плава в м*
Пародутьавой.................... |
119 |
0,039 |
23,2 |
7 |
8,4 |
• Фильерно-дутьевой |
72 |
0,029 |
1,4 |
7,9 |
14 |
Центробежный . . . . |
95 |
0,039 |
14,2 |
7,2 |
10,5 |
Центробежно -дутьевой |
103 |
0,04 |
16,8 |
8,3 |
9,7 |
Из табл. 21 видно, что наилучшими показателями качества обладает вата, полученная по фильерно-дутье вому способу волокнообразования. Изделия, полученные из этой минеральной ваты, легки, прочны, обладают вы сокой теплоизолирующей способностью и упругостью. Использование такого утеплителя в конструкции даст значительную экономию по расходу материала и по се бестоимости его в конструкции.
Табл. 22 дает представление о соотношении затратна минераловатные изделия при различных способах во локнообразования.
Вопросы производства изделий из минеральной ваты.
Сырая минеральная вата в непереработанном виде не пригодна для целей теплоизоляции, она сминается, бы стро теряет свои теплоизоляционные свойства, недол говечна, трудоемкость укладки ее в конструкцию доволь но высока.
Номенклатура изделий, производимых на основе ми нерального волокна, как уже было сказано, довольно обширна. Это — плиты мягкие, полужесткие и жесткие для утепления ограждающих конструкций, маты прошив ные и в обшивках, скорлупы, сермѳнтьі и цилиндры для
62
Т а б л и ц а 22
Затраты на производство минераловатных изделий при различных способах волокнообразования
|
еэ |
|
н |
|
(В |
|
0 |
С пособы вол о кн о о б р азр - |
0 |
0 |
|
в а и н я |
Я |
А |
|
|
Ч |
|
« |
|
С. |
|
& |
|
і |
Пародутьевой . . . 6,6 Центробежио -дуть -
ев о й ........................... 6,8
Центробежио-мно
говалковый ................ 8,85
Фильерно-дутьевой —
H a битум ном |
с в я з у ю |
Н а си н тети ч еско м |
|||
|
щ ем |
|
|
св я зу ю щ е м |
|
м я гк и е |
п олу - е |
ж е с т |
м я гк и е |
п о лу - е |
ж е с т |
п ли ты |
п ли ты ж е с т к и |
п ли ты к и е |
п ли ты |
п ли ты ж е с т к н |
п ли ты ки е |
|
|
|
|
: |
|
17,9 |
_ |
|
|
|
|
6,2 |
12 |
30,7 |
9,4 |
14,5 |
14,8 |
|
|
32,74 |
14 |
18 |
|
— |
— |
— |
8,2 |
— |
— |
трубопроводов и монтажной изоляции, пухшнур для гер метизации стыков.
Качество изделий зависит не только от качества ми неральной ваты, но и от вида связующего, способа его внесения, технологических особенностей производства плит. В минераловатцом производстве используются в основном два вида связующего: синтетические смолы и нефтяные битумы. Для производства звукоизоляцион ных плит используется крахмальная связка.
В 1971 г. 60% изделий было выпущено на синтети ческом связующем. Особое распространение получили феноло-формальдегидные смолы, хотя в отдельных слу чаях применялись карбамидная смола и поливинилацетатная эмульсия.
Как правило, минеральное волокно смешивается со связующим в камере волокноосаждения; связующее по дается или через полый вал, или через коллектор центри фуги; может подаваться также при помощи форсунок. В последнее время стал применяться метод пролива.
Для повышения жесткости плит .используется метод перемешивания в смесителях с целью получения гидро массы. Плиты, полученные таким способом, отвечают высоким требованиям: они прочны, обладают повышен ной жесткостью, хорошими теплоизоляционными качест вами.
63
Технология производства іплит полужестких, мягких
иматов на синтетическом связующем и на нефтяных би тумах отличается только в деталях. Изделия вырабаты ваются обычно конвейерным способом: мннераловатный ковер, пропитанный связующим подвергается тепловой обработке, необходимой для удаления воды и закрепле ния связующего на волокнах.
Вконвейерной сушилке такое удаление воды проис ходит при помощи просасывания теплоносителя через ковер, движущийся на сетчатой ленте. После охлажде ния холодным воздухом в специальной камере произво дят продольную и поперечную разрезку ковра, в соот ветствии с требуемыми размерами. Затем упаковывают
иотправляют на склад.
Отличие технологического процесса изготовления из делий на синтетическом связующем от технологического процесса производства изделий на битумном связующем заключается в режиме тепловой обработки. При исполь зовании синтетических связующих процесс более сложен. Между сушкой и охлаждением изделия проходят через так называемую камеру полимеризации. Для получения жестких изделий волокна минеральной ваты, у которых предварительно отсеяны корольки, перемешиваются со связующим, приготовленным в виде пасты или эмульсии. В отличие от гибких изделий жесткие изделия проходят процесс формования на вакуум-прессах с предваритель ным распределением и дозированием гидромассы. От формованные изделия подвергаются тепловой обработке
втуннельных сушилах.
Впоследние годы на предприятиях минераловатного
производства внедряются достижения новой техники и проводятся организационные мероприятия, направленные на модернизацию оборудования и повышение качества изделий. Например, на стариковской фабрике «Изо плит», Ярославском комбинате теплоизоляционных из делий, Волгоградском заводе минераловатных изделий, Ульяновском опытном заводе теплоизоляционных изде лий освоен выпуск изделий и конструкций полной за водской готовности с покрытием из алюминия, фольго картона и т. д. На Тульском заводе стройматериалов, Котовском, Свердловском заводах минераловатных из делий и некоторых других механизирован пошив мине раловатных матов; на Выксунском заводе теплоизоля ционных изделий и Котовском заводе минераловатных
64
изделий механизирована уборка отходов и вторичная переработка их в вагранках; на Березовском заводе строительных конструкций реконструирована камера волокноосаждения; на Щуровском комбинате стройде талей освоена комплексная механизированная техноло гическая линия по производству минераловатных вкла дышей.
Однако при обследовании предприятий минераловат ного производства Киевским институтом Гипростроммашина был выявлен сравнительно низкий техничес кий уровень на ряде предприятий, имеющих устаревшее оборудование. Многие предприятия, построенные до 1960 г. (около.30), нуждаются в реконструкции.
В настоящее время проводятся экспериментально исследовательские работы по дальнейшей механизации и автоматизации производственных процессов на мине раловатных предприятиях. Всесоюзный научно-исследо вательский и проектный институт Теплопроект предло жил систему управления, обеспечивающую поиск и под держание экстремального значения температуры рас плава :в вагранке. Институт ВИАСМ (Ленинград и Минск) получил проверенные технические решения по системе автоматического контроля и регулирования ос новных параметров ваграночного процесса: веса и рит
ма загрузки сырьевых материалов, |
уровня |
шихтового |
|||
столба в вагранке, температуры, расхода |
и давления |
||||
воздуха, |
дозирования |
и загружения |
шихты и топлива |
||
и др. |
|
|
|
|
|
Тем же институтом решены некоторые задачи техно |
|||||
логического |
процесса |
производства |
минераловатных |
||
изделий. |
Так, |
разработаны системы |
контроля и стаби |
лизации фенольного связующего, стабилизации давле ния пара и разрежения в камере волокноосаждения; си стема стабилизации температуры газового потока, пода ваемого в камеру полимеризации, й система регулиро вания разрежения в той же камере.
Все эти меры помогут повысить производительность труда, снизить расход топлива, улучшить качество из делий.
Большое влияние на качество минераловатной про дукции, а также на ее экономическую эффективность оказывают способ и вид упаковки. На некоторых пред приятиях изделия вообще не упаковываются; почти по ловина предприятий упаковывает изделия в бумагу или
Ч?ак. 510 |
65 |
бумажные мешки; на остальных предприятиях для та рирования используются деревянные рейки, поддоны и
ящики. |
1 мг изделий |
Себестоимость такой тары в расчете на |
|
колеблется в больших пределах — от 1 до |
27 руб. На |
некоторых предприятиях (30%) упаковка отдельных ви дов изделий механизирована, на остальных производит
ся вручную. |
|
|
продукции |
приводит |
|
Неупорядоченное затаривание |
|||||
к потерям при транспортировании, |
погрузке |
и разгруз |
|||
ке. Кроме того, |
применение дорогой тары |
приводит к |
|||
неоправданному |
завышению себестоимости |
производст |
|||
ва минераловатных изделий. |
|
|
|
||
Технико-экономические |
показатели минераловатного |
||||
производства. Вследствие |
взаимодействия |
всех факто |
ров, приведенных выше, себестоимость минеральной ва
ты и изделий из нее |
за пятилетие |
с 1965 по 1971 г. в |
|||
среднем изменилась незначительно (табл. 23). |
|
||||
|
|
|
|
Т а б л и ц а 23 |
|
|
Себестоимость минеральной ваты и изделий из нее |
|
|||
|
(по отчетным данным за 1965—1971 гг.) |
|
|||
|
|
|
|
Себестоимость в руб/м3 |
|
|
•Изделие |
|
|
1965 г. |
1971 г. |
|
|
|
|
||
Вата |
минеральная . ............................. |
6,14 |
6,85 |
||
Маты прошивные...................................... |
24 |
16,5 |
|||
Плиты мягкие . |
1 |
на СИНтетнчес- |
11,3 |
9,8 |
|
» |
полужестгаіе |
. J |
ком связующем |
16,8 |
14,85 |
» |
жесткие . |
J |
5,6 |
14,8 |
|
» |
мягкие . |
.1 |
]Ш битумном |
6,4 |
|
» |
лолужестще |
. J |
СВЯзуіІ щем |
9,4 |
12 |
» |
жесткие . |
J |
38,8 |
31 |
Как видно из табл. 23, заметное снижение себестои мости имеет место только по прошивным матам. Себе стоимость минеральной ваты, плит мягких и полужестких на битумном связующем даже несколько повыси лась.
Частично это можно объяснить введением новых оп товых цен на сырье, топливо, энергию и другие материа лы, так как в структуре себестоимости минераловатно го производства это основные статьи затрат. На них приходится от 45 до 70% полной себестоимости изде лий (табл. 24) .
6 6
ч
ѵО
изделий из нее |
1971 г. |
себестоимости минеральной ваты и |
калькуляционным статьям затрат за |
Структура |
|
ічѴохэесІ эіяинза
-lD tfoaeiiodusna
lqtfoxocd
эн>іэ'и'оцвеэТп90
ntroxDBCl эіяаохэй
UllllCU -ottAdogo о п ш вж -dsVoD OU WtfOXDUd
XIlhOQ -ud хіяннэохэѴоа
-EHOdU BXBirudCE
UBXDShHJ
-ОІГОНХЭ1 HHJdOHG
эом ээьнл
-оігоихэх oaiiiruox
14L*
■V?
£«
А
cs
5
со |
CO |
cd |
CD |
CO |
Ю |
CO |
CO |
со |
Ol |
|
CD |
CD |
г - |
CO |
CD |
|
|
LO |
|
CN |
CD |
CO |
Tt* |
|
__, |
l'- |
00 |
CD |
о |
|
|
|
|
’ 1 |
CO |
CO |
’З' |
CT) |
Ol |
- |
- |
- |
- |
- |
|
00 |
о |
о |
o- |
Ol |
00 |
oo- |
|
LO |
|
|
|
|
LO |
CO |
CD |
r - |
CO |
CD |
CD |
|
■^4 |
CD |
CD |
O)CD
t-- |
LO |
h-’ |
Ю |
о |
Ol |
|
|
|
Ol |
CO |
|
Ю |
— |
CD |
<o |
00 |
Ol |
со |
|
|
|
|
|
Ч?* |
о |
о |
о |
о |
о |
о |
о |
о |
о |
о |
lO |
ю |
00 |
LO |
00 |
CO |
CO |
|||
cd |
CD |
о |
|
|
со l'- ОІ
ою со
00
юю ст>
іО |
|
CD |
l'-’ |
00 |
|
Ol»• |
- |
- |
со |
CD |
ю |
со |
l'- |
о |
О) |
О-’ |
СО |
ОІ |
О- |
t'- |
Tf" |
со |
ю |
CD |
, |
LO |
Ol |
со |
|
со |
ОІ |
|
Г- |
ю |
о |
Ol |
CD |
со |
Ol |
ОІ |
ОІ |
о О о
оо о
CD со
2
Я
о
|
|
си |
|
|
|
О |
|
га |
|
|
|
|
|
О) |
|
2 |
|
|
|
с? |
|
Р |
|
я |
|
га |
|
я |
|
0) |
О) |
|
н |
га |
2 |
|
н |
га |
|
со |
(- |
О) |
о |
>> |
га |
и |
|||
А |
13 |
га |
я |
га |
Е— |
га |
я |
||
га |
га |
rN |
я |
га |
га |
£ |
я |
||
Ч |
га |
о |
я |
>1 |
н |
ѵо |
я |
|
f— |
га |
|
га |
1—. |
с; |
о |
га |
с- |
|
a |
о . |
g |
к |
О |
га |
га |
о |
га |
||
га |
о |
я |
2 |
С |
* |
га |
2 |
С |
я |
га |
га |
га |
га |
|
|
га |
га |
|
|
га |
|
|
|
|
|||||
га |
га |
=; . |
н |
Л |
ft |
е; |
н |
ft |
ft |
га |
ч |
|
|
га |
Ч |
|
|
||
Е— |
ь |
п |
|
|
С* |
|
|
||
га |
то |
СО ” |
га |
|
|
со |
С |
|
|
3’ Зак . 54І |
.67 |
іНа рис. І2 приведена укрупненная структура себе' стоимости производства минераловатных изделий на ■синтетическом и битумном связующем. Как видно из диаграммы, в изделиях на синтетическом связующем почти половина затрат приходится на сырье и материа лы. В утеплителях на битумном связующем наиболее крупные затраты приходятся на технологическое топли во и энергию.
Рис. 12. |
Структура себестоимости |
мшіераловатных |
изделии |
(в |
||||||
|
|
|
|
|
% 'Китогу) |
|
|
|
|
|
а — плиты |
мягкие |
на |
синтетическом связующем; 6 — то же, |
полужесткне; |
||||||
в — то же, |
жесткие; |
г — плиты |
мягкие |
па битумном связующем; |
д — то |
|||||
же, полужесткке; |
е —то |
же, |
жесткие; |
/ — общезаводские, |
цеховые |
и |
||||
непроизводственные |
расходы; |
2 — содержание |
оборудования: |
3 — |
||||||
зарплата рабочих; |
4 — технологическое |
топливо |
и энергия; |
5 — сырье и |
||||||
|
|
|
|
|
материалы |
|
|
|
|
|
Следует отметить, |
что все статьи |
затрат |
на |
мине |
ральное волокно, полученное из металлургических шла ков, значительно ниже, чем из горных пород. Это дает разницу в себестоимости при наиболее распространен ном центробежно-дутьевом способе волокнообразования почти в 2 раза.
Большое влияние на себестоимость производства из делий оказывают расходы на содержание оборудования. Особенно это относится к плитам полужестким и жест-
68
Rli'Mна битумном связующем, .где эта статья затрат сос тавляет 17—18%.
Ценовые и общезаводские расходы колеблются в за висимости от вида изделий в пределах 11—3:1 %■
Анализ структуры заводской себестоимости показал наличие резервов, использование которых позволит сни зить затраты на производство. Правильный подбор сы рья и устранение нерациональных перевозок его даст снижение затрат на сырье и материалы1. Укрупнение, специализация и кооперирование предприятий снизят за траты на топливо и энергию, цеховые и общезаводские расходы. Модернизация оборудования, автоматизация и механизация мощных предприятий повлияют на сниже ние расходов по содержанию оборудования.
Технико-экономический анализ показателей |
произ |
водства теплоизоляционных материалов выявил |
также |
значительные колебания уровня себестоимости |
продук |
ции на различных предприятиях. Так, например, на Бе резовском заводе строительных конструкций себестои мость минеральной ваты составляет 3,2 руб/м3 (при опто вой цене по действующему прейскуранту 7,6 руб/м3), а на Мальтинском комбинате строительных материалов она около 22 руб/м3 (при оптовой прейскурантной цене
9,9 руб/м3) .
Оптовые цены могут быть снижены примерно на 35— 40%, если народнохозяйственные затраты на предприя тиях с явно неэкономичными показателями будут дове дены до уровня передовых предприятий.
Существующий метод оценки производственной дея тельности предприятий только по показателю рента бельности, к сожалению, недостаточно стимулирует, сни жение себестоимости продукции. Во многих случаях та кой метод оценки приводит к тому, что предприятия с лучшими показателями себестоимости продукции ставят ся в менее выгодные условия, чем предприятия, имею щие более высокую себестоимость продукции.
Из примеров (данные 1971 г), приведенных в табл. 25, видно, что Ржевский комбинат, изготовляющий мине ральную вату с себестоимостью производства 5,4 руб/м3 и имеющий прибыль 2,0 руб/м3, оказался в более выгод ном положении, чем Кстовский завод минераловатных изделий, выпускающий минеральную вату с себестои мостью производства 4,65 руб/м3 и имеющий прибыль
1,35 руб/м3.
69