24.Технология получения пеностекла. Газообразователи. Технология и оборудование получения пеностекла порошковым способом. Тепловые агрегаты для вспенивания стекла.

Пеностекло – высокопористый мат-л, состоящий из множ-ва ячеек шарообраз-ей или шестигранной формы. Св-ва: плотность 120-16кг/м³, прочность 0,7-1,5мПа, теплопровод-сть 0,055-0,07Вт/м*к.Пеностекло получают по след технологии: 1) введение в состав шихты в-в, вызывающих обильное пенообраз-ие в процессе варки стекла, 2) получ-ие стекла пронизыванием расплава стекла воздухом или др газами, 3) получ-ие пеностекла под вакуумом, 4) вспенивание измельч-ого стекла пенообр-ими в-ми с последующим фиксиров-ем стр-ры обжига, 5) получаем спеканием смеси порошкообр-ого стекла и газообр-ля. Сырьевые мат-лы пр-ва пеностекла:стекло, газообр-ли.Для изготовления пеностекла исп-ют отходы стекольного пр-ва или спец-но наваренное стекло. Если исп-ют отходы стекла, то их предвар-но подгот-ют в соотв-ии со схемой: бой стекла, отходы стекла → дробление (щековые дробилки) → мойка (боемойки) → сушка (сушильные барабаны) → измельчение (молотк. дробилки) → обогощение (магнитный сепаратор) → хранение на складе.

Преимущ-но исп-ть бой тарного и оконного стекла. Если стекло наваривают, то исп-ют стекловар. печи. Особен-стью технол-ой варки стекла явл-ся то, что нет необх-сти осветлять и гомоген-ть массу => большая производ-сть. При варки стекла t сост-ет 1450-1470 ⁰С. Т выроботки 1370-1350 ⁰С. Отлич-ой особен-стью явл-ся отсут-вие выработочной части.

Стекловар. печь: 1 - стекловар. печь, 2 – питатель, 3 - плунжер, 4 - локот, 5 - бараб-ый гранулятор, 6 - конвейер, 7,8 - бункер для смыва воды и гранулята.

Газообраз-ль исп-ют углеродный, а также карбонатный. В технол-ии пеностекла применяют антрацит (до 2%), кокс металлург-ий (2-3%), сажу (не > 0,5%), мел и мраморн-ая крошка (1,5%). Газообраз-ль предвар-но измельчают (валковые и молотковые дробилки).

Технол-ая схема пр-ва пеностекла порошковым способом. Стекло → бункер → взвешивание

Газообраз-ль→ бункер → взвешивание →помол + перемешив-ие → бункер шихты → порционное взвешивание → засыпка шихты в формы → вспенивание → извлеч-ие из форм → отжиг → опиловка блоков → складир-ие + контроль кач-ва.

Шихту готовят в шаровых мельницах до уд. поверх-сти 7000 см²/г и тщательно перемеш-ют. Загрузка цикличная каждые 5-7 мин. Стекло и газообраз-ль в шаровых мельницах дозируются след-им обр-ом. Под бункером с матер-ом нах-ся весы, кот порциями подают мат-л, с помощью шнекового питателя. 1 - бункер, 2 - дозатор, 3 - шнековый питатель, 4 - течка, 5 - трубная мельница.

Шары с диаметром 6 см. Готовую тонкоизм-ую шихту непрерыв-но отбирают из мельницы и с помощью элеватора загружают в расходный бункер, кот снабжают автомат-ми весами, с помощью кот шихта загруж-ся порциями в форму. Вспенивание и отжиг стекла можно проводить по след схемам: 1) вспенивание осущ-ся в металлич-их формах, выполн-ых из жаростойкой стали. Вспенивание может проходить как в отд-ых так и в одном агрегате. 2) вспенив-ие происходит на керам-их жаропрочных поддонах (получают пеностекла без форм). Исп-ют конвейерные печи.Принцип получ-ия пеностекла: мат-л нагревают до t=870-900⁰С, выдерж-ют некот. время, скорость подбирают так чтобы процессы плавления и газовыдел-ия совпали во времени. Затем фиксир-ют резким охлаждением и стабилиз-ют выдерживание изделия в печи некот. время. Пеносткло отжигают и подвергают механ-ой обработке (опиловка). Печи вспенивания в соот-ии со стадиями технол-ого процесса имеют зоны: - вспенивания, - охлажд-ия, - стабилиц-ая. Для вспенивания исп-ют муфенные и полумуфельные туннельные печи.Процесс вспенивания осущ-ся при max t, затем блоки резко охлажд-ся при t > 750⁰С, процесс занимает 2 ч. Затем блоки достают из форм и ставят на отжиг (10ч.), max t-540⁰С. Если получ-ые пеностекла без форм уклад-ся на ленту конвейера, в ходе вспенив. получ-ый мат-л отпресов-ся,затем отжигается и подверг-ся опиловке.

Технол-ая схема пр-ва пеностекла холодным способом. Стекло, пенообразователь, стабилизаторы → взвешивание → смешивание + измельчение → дозирование → приготовление пены при добавлении воды (смеситель) → формование → сушка → обжиг → отжиг → извлечение из формы → складир-ие.

Стабилизат: - бентонитовая (огнеупорная) глина (4-5%), - жидкое стекло (3-4%). Пенообраз-ли: орган-ие в-ва (салонин) (3-4%).Особен-ти технологии: отформов изделия при сушке и последующ отжиге не дают усадки. Это позвол-ет выпуск изделия сложн формы. Технол позволяет исп-ть в пр-ве стекло разного состава,=>изделия облад мелкоячеистой стр-рой, низкой теплопр-стью и высокой прочностью. Можно получать мат-лы, кот могут работать при высокой t=800-900 ⁰С.

25.Технология производства стекловолокна. Технология и оборудование получения непрерывных волокон по одно- и двухстадийному методу. Фильерные питатели. Технологический процесс получения штапельного волокна.

Техн.проц.и обруд.в пр-ве непрер.стекловолокна.

Стеклянным волокном (СВ) называют искусственное волокно, изго­товляемое различными способами из расплавленного стекла. Для непрерывного волокна, получаемого вытягиванием из расплава стекла, характерна неограниченно большая длина, прямолинейность и парал­лельное расположение волокон в нити. Изделия из непрерывного волокна по внешнему виду напоминают натуральный или искусствен­ный шелк.

Стеклянные волокна различного химического состава обладают ден­ными свойствами — негорючестью, стойкостью к коррозии, высокой прочностью, сравнительно малой плотностью, высокими оптическими, диэлектрическими и теплофизическими свойствами, что позволяет их применять в различных областях техники, главным образом, для изго­товления текстильных материалов и изделий (нитей, жгутов, лент, и нетканых материалов).

Материалы из непрерывных стеклянных волокон ши­роко используются в электротехнической промышленности, машино­строении, химической промышленности, строительстве и других отрас­лях народного хозяйства. Большую часть изделий из непрерывных стеклянных волокон при­меняют в качестве армирующих материалов: стеклотканей, стеклоплас­тиков, композитов и стеклоцемента при изготовлении электроизоляции, коррозионно-стойких трубопроводов и емкостей — в химической, авто­мобильной промышленности, строительстве, железнодорожном транс­порте, судостроении, авиационной, космической технике и др.

Для варки стекол в производстве стеклянных волокон применяют горшковые, ванные печи непрерывного действия, пламенные печи пря­мого нагрева, электрические и газоэлектрические стекловаренные печи.

Способы выработки стеклянного волокна классифицируют по двум основным принципам его формования: вытягивание непрерывного во­локна из расплавленного стекла и разделение струи расплавленного стекла, сопровождаемого вытягиванием штапельных волокон (корот­ких). Методы вытягивания делятся на механическое вытягивание и вы­тягивание воздухом или паром. Каждый из этих методов может быть одно- или двухстадийным. Непрерывное волокно (диаметром 3—10 мкм) при двухстадийном процессе вырабатывают из стеклоплавильных пе­чей, питаемых стеклянными шариками, штабиками или эрклезом. При одностадийном процессе волокно диаметром 9—20 мкм получают не­посредственно из стекловаренных печей, питаемых шихтой. Механи­ческое вытягивание осуществляется с помощью барабана, съемных бо­бин, вытяжных валков и прядильной головки; вытягивание воздухом или паром — с помощью дутьевой головки.

Наиболее распространена двухстадийная тех­нология непрерывного стеклянного волокна из стеклянных шариков, ко­торая включает различные процессы и операции: стекловарение, изго­товление стеклянных шариков, подготовку и подачу стеклянных шари­ков в стеклоплавильный сосуд, плавление шариков и подготовка стекломассы к формованию через фильеры. Далее происходит заправ­ка грубых волокон, нанесение на них замасливателя и соединение в нить, которая подвергается раскладке и намотке на бобину с заданной скоростью .

При одностадийной технологии вместо операций подготовки, пода­чи и плавления стеклянных шариков поток стекла в фидере стекловаренной печи распределяют по отдельным фильерным питателям .

Техн.проц.и обор.пр-ва штап.волокна.

Из штап.волокна изгот.минир.вату,холсты,рулонные мат-лы и плиты.Мат-лы,кот.получены на основе штап.волокна разл.:по диаметру волокна,по объемному весу от 1-350кг/куб.м, по составу стекла,по размеру изд.,по составу связующих. Минер-ватные плиты класс.по плотности: легки(50кг/куб.м),полужесткие(70кг/куб.м), жесткие и сверхжесткие(не более 200кг/куб.м). Теплопроводность 0.04Вт/мк, водопоглощение не более 5%. Содерж.орган.в-в(связующих)от 2.5 до 4%. Производят в Гомеле(силик.блоки и мин.вата), Брезастроймат-лы(мин.вата). Для пр-ва мин.ваты использ.природно-горные породы, мел,доломит. В качестве топлива использ.кокс,кот.загр.в печь для обесп.плавки шихты.

1-автопогрузчик,2-приемный бункер,3-питатель,4-элеватор,5-сито,6-бункер,7-весвой дозатор,8-подъемник,9-шахтная печь,10-узел волокнообразования,11-камера волокноосаждения,12-дымосос,13-промеж.конвейер,14-камера теплообработки,15-топка, 16-вентилятор,17- отпрессовщик камеры охлаждения,18-станок для продольной и поперечной резки.

Сырьев.мат-лы(базальт и доломит),а также кокс подаются автопогр.в пр.бункер,далее элеватором напр.в бункера весовой линии. Предв.мат-лы просеивают. В технол.использ.породы с размером куском от 40-80мм. Шихту и кокс порциями подают в вагронку.

1-приемный бункер,2-верхний затвор, 3-шлюзная камера, 4-нижний затвор,5-труба для аварийного выброса ваграночных газов,6-патрубок для отбора ваграночный газов,7-шахта, 8-огнеупорн. Футеровка, 9-водяная рубашка,10-воздушн.коллектор,11-фурма,12-летка,13-копельник,14-охлажд.лоток.

Мат-л просыпаются в шлюзов.камеру,затем в печь. По высоте шахты сущ.след.зоны:1-подогрев мат-ла до 1000 С, разложение карбонатов, при t 600 С начин.разлаг.доломит. 2-зона плавления, расположена над холостой коксовой колоши,кот.служит для равномерн.распред.продуктов горения по сечению печи и для фильтрации. Плавление мат-в происходит в разное время. В этой зоне t поддерж.за счет сжигания кокса. Воздух подогретый до 400-600 С подается в нижнюю часть вагранки через фурло кокс сгорает. 3-редукционная,распол.в печи там где заканч.кислород,необх.для поддерж.процесса горения,чем больше угл.газа перейдет в СО, тем ниже КПД вагранки.Размер зоны зависит от реакц.способности кокса.4-кислор.зона,осущ.процесс горения кокса,здесь развивается t до 1500 С,5-зона распол.ниже фуменного полса,здесь кислород отсутствует.

Расплав пост.в копельник,далее подается в центрофугу,куда также под.воздух с давл.0.8-0.5мПа. Диск разбрызг.состав в виде капель,кот.вытягиваются в волокна. Их подают в камеру волокноохлаждения,где имеется перфориров.конвейер,через его ленту просасывают воздух для осаждения волокон.Темп-ра волокон на выходе 40 С,далее они направ.в камеру терм.обработки,она разбита на 4 зоны. 1,2-зона сушки, 3,4-терм.обработки-сюда подаются дым.газы с t 200 С.Далее минераловатный ковер подпрессовыв.и разрезается в час до 2.5м р-ва обрабат.центробежно-дутьевым методом. На 1тр-ва-480кг мин.волокна. Так же использ.центробежно-волковый способ.

1