
книги из ГПНТБ / Сухарев М.Ф. Производство теплоизоляционных материалов и изделий учебник
.pdfСпособ производства минеральной ваты оценивается по выходу чистого волокна из расплава и содержанию в вате неволокнистых включений.
Центробежный способ имеет преимущества перед пародутьевым и комбинированным и позволяет получать*более длинную минеральную вату с меньшим содержанием ко рольков, а также с меньшими затратами энергоносителя, так как при этом способе производства отсутствует приме нение пара.
Комбинированный центробежно-дутьевой способ позво ляет получать минеральную вату лучшего качества, чем по пародутьевому способу, но по сравнению с центробеж ным способом требует большего расхода энергоносителя (пара) и не обеспечивает получения ваты такого же высо кого качества.
При образовании волокон минеральной ваты из распла ва должны соблюдаться следующие основные требования.
Узел раздува расплава при пародутьевом способе дол жен иметь специальные соплодержатели для регулирова ния расположения сопел по отношению к струе расплава и для того, чтобы создать возможность плавного измене ния их в процессе раздува расплава.
При центробежном способе получения волокон до уста новки центрифуг на рабочее место необходимо присоеди
нить к соответствующим штуцерам |
шланги |
для подвода |
и отвода воды и проверить: |
|
|
правильность и герметичность соединения, открывая |
||
поочередно соответствующие краны |
на водопроводном |
|
коллекторе; |
|
|
вращение'рабочих элементов центрифуги (валков, чаши, |
||
диска и др.); |
|
|
правильность^'присоединения двигателей |
и готовность |
центрифуги_к__пуску_путем_поочередного4 включения дви
гателей. |
* |
При нарушении |
плавности работы центрифуги и появ |
лении вибрации или стука центрифугу следует немедленно остановить.
У каждой вагранки, как правило, должны быть две цент
рифуги, |
работающие попеременно. |
|
При |
центробежно-дутьевом способе раздува |
расплава |
пар к кольцевому соплу центрифуги необходимо |
подводить |
по гибким металлическим рукавам. Резиновыми шлангами пользоваться нельзя. При пуске центрифуги сначала по дают пар, а затем расплав. При остановке центрифуги
§0
нужно |
сначала прекратить подачу расплава, |
а затем — |
пара. |
|
|
В |
случае остановки валков многовалковой |
центрифуги |
в результате попадания между ними настылей или останов ки двигателей следует немедленно прекратить подачу ра сплава на валки, затем выключить все двигатели центри - фуги и после полной остановки приступить к удалению настылей.
При обнаружении трещин в валке, а также износе рабочей поверхности валка, вызывающем разбрызгивание расплава по сторонам, валок следует заменить.
Для защиты вагранщика от брызг расплава между камерой волокноосаждения и вагранкой монтируют камеру присоединения, имеющую дверь для заправки летки, про бивки ее и уборки отходов: За раздувом расплава и снятием настылей наблюдают в смотровое окно.
Площадка для обслуживания оборудования узла раз дува расплава должна быть покрыта металлическими риф леными листами.
В помещении, где находятся волокнообразующие уста новки, должны быть обеспечены свободный доступ к ним и хорошее освещение.
Центробежно-фильерный способ с газовым отдувом (см. рис. 25, д) наиболее перспективен. Расплав, поступая в подогреваемый вращающийся элемент, под действием центробежной силы тонкими струйками выбрасывается из фильер, расположенных в боковой стенке. Выброшенные нити подхватываются горячими газами, вырывающимися с большой скоростью из кольцевого сопла, и дополнитель но вытягиваются в волокна. Благодаря центробежной силе, возникающей при вращении элемента, производительность установки значительно превосходит производительность стационарных фильер. В зависимости от скорости потока энергоносителя, скорости вращения элемента, вязкости расплава, диаметра фильер можно получить волокно раз личной толщины, не содержащее корольков.
§ |
14. О С А Ж Д Е Н И Е |
МИНЕРАЛЬНОЙ ВАТЫ |
И |
ОБРАЗОВАНИЕ |
МИНЕРАЛОВАТНОГО |
КОВРА |
|
Волокна минеральной ваты, образовавшиеся в результате раздува минерального расплава, осаждаются в виде ковра в камере волокноосаждения длиной до 15—18 м и шириной 2 м.
81
Рис. 33. Камера волокноосаждения СМ-5237М:
J — металлический каркас . 2 — камера п р и с о е д и н е н и я , 3 — сетчатый т р а н с п о р т е р , 4 — п о д п р е с с о в о ч н ы й р о л и к , 5 - вентилятор
В нижней части камеры по всей длине проходит сетча тый транспортер для сбора волокон ваты и удаления их из камеры. Скорость движения сетчатого транспортера 0,6—3,5 м/мин.
Кроме сбора ваты, в камере происходит обеспыливание минеральных волокон, находящихся во взвешенном состоя нии, путем опрыскивания их вяжущими веществами (вод ная эмульсия эмульсола, нефтяные битумы и минеральные масла, получаемые из мазута).
Вяжущие вещества распыляются в момент раздува рас плава или в камере волокнообразования с помощью форсу нок и сопел различной конструкции. В настоящее время
часто |
пользуются |
к а м е р о й в о л о к н о о с а ж д е - |
и и я |
СМ-5237М |
производительностью 2000 кг/ч (рис. 33). |
Камера, имеющая в поперечнике прямоугольное сечение, состоит из металлического каркаса 1, обшитого листовой сталью с тепловой изоляцией, выдерживающей темпера туру 150° С. Для некоторого уплотнения слоя ваты, выходя щей из камеры, предназначен подпрессовочный ролик 4. Тол щина минераловатного ковра в камере 300—600 мм.
Для удаления из камеры отработанного воздуха или паровоздушной смеси при пародутьевом способе служит вентилятор 5, отсасывающий воздух из камеры на уровне, находящемся ниже сетчатого транспортера 3, что способ ствует осаждению волокон минеральной ваты.
Во избежание попадания волокон и газов в рабочее помещение стенки камеры волокноосаждения должны быть герметичными, а вся камера должна работать под разре жением.
Отработанный воздух из камеры должен быть очищен от минераловатной пыли. Обычно такая очистка произво дится в водяных скрубберах, в которых вода распыляется соплами, расположенными по периметру скруббера. Вышед шая из скруббера вода после отстаивания возвращается обратно на орошение.
Для очистки металлических сеток конвейера камеры волокноосаждения должны быть предусмотрены механи ческие устройства.
\ Перед пуском камеры волокноосаждения в эксплуатацию необходимо убедиться в отсутствии людей и оставленного инструмента на полотне транспортера внутри камеры во локноосаждения; проверить, достаточно ли натянуты, веду щие цепи транспортера, а также исправность транспортера, сетки, закрыть очистные дверки, проверить наличие
83
уплотняющего валка и исправность ограждений камеры; проверить наличие смазки в агрегатах приводной станции, подачу воды для охлаждения в королькоотражательные щиты, положение подъемного промежуточного транспор тера и исправность работы дымососа путем включения его и определения разрежения по контрольно-измерительным приборам, которое не должно быть ниже установленной нормы.
При пуске камеры волокноосаждения сначала подают воду на охлаждение королькоотражательиых щитов, вклю чают дымосос, главный и промежуточный транспортеры и вводят в работу установку волокнообразоваипя. После этого включают узел подачи связующего.
При остановке камеры волокноосаждения прекращают подачу расплава на узел волокнообразования и связую щего. После освобождения камеры от ковра выключают главный и промежуточный транспортеры и дымосос.
Если транспортер камеры волокноосаждения выключа ют на непродолжительное время, дымосос не выключают.
На рабочих местах съемщиков готовой продукции и ваг ранщика должна быть установлена сигнализация для пред упреждения включения и остановки транспортера камеры волокнообразования.
Во время работы камеры не следует очищать коробы от отходов, ремонтировать транспортер или входить на него во время движения, а также работать с открытыми лазами
и |
без ограждений подвижных частей приводной станции |
и |
дымососа. |
Минеральную вату без пропитки обеспыливающими мас лами или битумом производить нельзя.
Правильность дозирования обеспыливающей добавки контролируют в соответствии с ГОСТ 4640—66, по которо му содержание органических добавок в минеральной вате всех марок не должно превышать 1 %. Содержание органи ческих добавок в минеральной вате определяют в навесках, высушенных до постоянной массы при температуре 105— 110° С. Навески прокаливают в муфельной печи при 500— 800° С в течение 2—3 ч до полного выгорания органиче ских добавок и после охлаждения взвешивают с точностью до 0,01 г.
Содержание органических |
добавок В |
вычисляют по |
формуле |
|
|
в = Сг-С2 |
л о о % > |
( з з ) |
84
где 6\ |
— масса |
сухой навески, |
i\ |
С 2 |
—• масса |
прокаленной |
навески, г. |
Содержание органических добавок в минеральной вате вычисляют как среднее арифметическое из результатов трех измерений.
Температуру в камере волокноосаждения измеряют
внескольких точках с помощью термопар, переключателя
имилливольтметра.
Термопара представляет собой термочувствительный элемент в виде спаянных на концах проводников из разно родных металлов. Действие термопар основано на возник новении электродвижущей силы в месте спая разнородных металлов при нагревании. Для измерения термоэлектродви жущей силы в схему включают чувствительный электроиз мерительный прибор, например милливольтметр с тем пературной шкалой.
Пределы температуры, измеряемой различными термопарами, °С
Медь—константам |
-. . |
400 |
Серебро—константам |
|
650 |
Железо—константам |
|
700 |
Никель—нихром |
|
900 |
Нихром—константам |
|
900 |
Хромель—алюмель |
|
1100 |
Платина—платмиородий |
|
1600 |
Минеральную вату принимает технический контролер ОТК завода-изготовителя, проверяя соответствие мине ральной ваты требованиям ГОСТа. В процессе контроля
определяют: |
объемную массу под удельной нагрузкой |
0,02 кГ/см2, |
содержание неволокнистых включений (ко |
рольков) размером более 0,25 мм, средний диаметр воло кон, влажность и содержание органических добавок.
Для проверки соответствия минеральной ваты требова ниям ГОСТ 4640—66 от каждой партии из разных штабе
лей на складе готовой "продукции отбирают пять |
упакован |
||
ных мест. Размер партии минеральной |
ваты |
установлен |
|
80 м3, |
или 6—12 т. Партия размером |
12 т |
считается |
целой |
партией. |
|
|
Объемная масса минеральной ваты, содержание король ков, органических добавок, диаметр волокна и влажность определяются заводом-изготовителем для каждой партии.
Содержание серы и модуль кислотности определяются не реже одного раза в месяц, а величины коэффициента
85
теплопроводности (ГОСТ 7076—66) — не реже одного раза |
||
в квартал. |
|
|
Содержание неволокнистых включений (корольков) раз |
||
мером более 0,25 мм. определяется |
с помощью |
специаль |
ного прибора (рис. 34) следующим |
образом. От каждого |
|
из пяти упакованных мест берут по одной навеске массой |
||
50 г каждая и взвешивают с точностью до 1 г. |
Вату про |
|
каливают в муфельной печи при |
700—800° С |
в течение |
30 мин, затем помещают в цилиндр |
1 прибора и включают |
|
двигатель на 15 мин. За это время |
измельченные волокна |
и корольки проходят через сетчатое дно прибора и соби раются в приемнике 6, расположенном под цилиндром прибора. Измельченные волокна отдуваются мехами, ко рольки выгружают, просеивают через сито с отверстиями 0,25 мм и остаток взвешивают с точностью до 0,1 г. Масса полученного остатка характеризует содержание в мине ральной вате корольков размером более 0,25 мм, которое вычисляют как среднее арифметическое из результатов трех измерений и относят в процентах к общей массе про веренных навесок.
Средний диаметр волокон минеральной ваты определя ют с помощью микроскопа (увеличение в 500—600 раз) с точностью до 0,2 мкм. От каждого из пяти упакованных мест, из разных частей берут по четыре образца ваты массой около 1 г каждый. Образцы перемешивают, и всю переме шанную вату разделяют на десять частей. От каждой части берут по десяти волокон и определяют под микроскопом их диаметр. Средний диаметр волокон ваты вычисляют как среднее арифметическое из результатов 100 изме
рений. |
I |
|
Товарная минеральная |
вата в соответствии |
с |
ГОСТ 4640—66 должна быть свернута в рулоны и упако вана в жесткую илгГмягкую тару. Масса одного места упа кованной ваты нег должна превышать 50г'кг. На'каждом упакованном месте прикрепляется этикетка, содержащая следующие данные: наименование предприятия: изготовителя, год и месяц выпуска, номер партии, марка мине ральной ваты и номер действующего стандарта.
Каждая партия минеральной ваты должна сопровож - даться документом, удостоверяющим ее качество.
. При погрузке, разгрузке и перевозке минеральной ваты необходимо соблюдать все меры предосторожности, обес печивающие сохранность ваты и тары.
87
Транспортируется вата в крытых вагонах или других закрытых транспортных средствах, предохраняющих ее от увлажнения, уплотнения и загрязнения.
Упакованная минеральная вата должна храниться по маркам в закрытых складах или под навесами. Высота штабеля ваты, упакованной в мягкую тару, не должна превышать 2 м.
§ 15. ФИЗИКО - ТЕХНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МИНЕРАЛЬНОЙ ВАТЫ
Физико-технические свойства ^минеральной ваты (табл. 13) нормируются ГОСТ 4640—66.
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 13 |
|
Физико-технические |
свойства минеральной ваты |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
М а р к и |
|
|
П о к а з а т е л и |
|
|
|
75 |
100 |
125 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
Объемная масса под удельной на |
|
|
|
|||||
грузкой |
0,02 |
кГ/см", |
кг/м3, |
не |
|
|
|
|
более |
|
королькон |
разме |
75 |
100 |
125 |
||
Содержание |
|
|
|
|||||
ром более 0,25 мм, %, не более |
12 |
20 |
25 |
|||||
Коэффициент |
теплопроводности |
|
|
|
||||
в высушенном состоянии, |
|
|
|
|
|
|||
ккал/м-ч-град, |
не более: |
|
|
|
|
|
|
|
при 30С С |
|
|
|
|
0,036 |
0,038 |
0,040 |
|
при |
100СС |
|
|
|
|
0,050 |
0,050 |
0,052 |
при ЗОО'С |
|
|
|
|
0,092 |
0,088 |
0,090 |
|
Средний диаметр волокон, мкм, |
|
|
|
|||||
не более |
|
|
|
|
|
6 |
|
|
Содержание серы, %, не более |
1 |
|
|
|||||
Влажность, %, не более . . . |
2 |
|
|
|||||
Содержание органических |
доба |
|
|
|||||
вок, %, |
не более |
|
|
|
1 |
|
|
|
Модуль кислотности, |
не |
менее |
|
1,2 |
||||
|
|
|
|
|
|
1,2 |
|
|
Минеральной ватой изолируют поверхности, темпера тура которых достигает 600° С.
Зависимость коэффициента теплопроводности X мине ральной ваты при 20° С от объемной массы с достаточной точностью может быть выражена следующей формулой:
X = 0,031 + °'1°QQ5 У ккал/м-ч-град, |
(34) |
где у — объемная масса, кг/м3,
Коэффициент теплопроводности минеральной ваты, по лученной различными способами, в конструкциях разли чен (табл. 14).
|
Т а б л и ц а 14 |
Коэффициент теплопроводности |
минеральной ваты в конструкциях |
при температуре |
от 0 до 300° С |
Способ производства мине ральной ваты
|
|
|
О |
О б ъ е м н ая |
мас |
С |
|
С — |
|||
са м и н е р а л ь g. й |
|||
ной |
ваты, кг/м" |
Коэффициент водности,ккс приград,•ч с температуреi |
|
станпри упдартном |
лотнении кГ/см*20,0 |
а 5 |
>.
о.
°£
Зависимость коэффи циента теплопроводности
минеральной |
ваты в |
к о н с т р у к ц и я х |
от темпе |
ратуры
|
200 |
200 |
0,048 |
0,048+ 0,00020 / с р |
|
|
|
250 |
9,050 |
|
|
|
|
300 |
0,054 |
|
|
Центробежио-дутьевой |
80 |
80 |
0,028 |
|
|
|
|
100 |
0,030 |
0,030 + 0,00024 |
tcV |
|
|
125 |
0,034 |
|
|
|
|
100 |
0,035 |
|
|
|
100 |
125 |
0,038 |
0,035 + 0,00022 |
tcV |
|
|
150 |
0,040 |
|
|
|
|
200 |
0,042 |
|
|
Центробежно-валковый |
75 |
75 |
0,032 |
0,035 + 0,00022 |
fc P |
|
|
100 |
0,035 |
|
|
|
|
125 |
0,038 |
|
|
|
|
175 |
0,040 |
|
|
|
100 |
100 |
0,035 |
0,035 + 0,00022 ^с р |
|
|
|
125 |
0,038 |
|
|
|
|
150 |
0,040 |
0,042 + 0,00014 |
t № |
|
|
200 |
0,042 |
||
Фильерно-дутьсвой . . . |
75 |
75 |
0,030 |
|
|
|
|
125 |
0,032 |
0,037 + 0,00015 |
(c V |
|
|
150 |
0,037 |
89