6440

10

На основании требований ГОСТ и выбранного плавильного агрегата принимаем следующие значения основных показателей:

-модуль кислотности Мк = 1,6;

-модуль вязкости Мв = 1,2;

-показатель водостойкости Пв = 4,0.

Допустимое содержание легкоплавкого компонента – шлака определяется по формуле (6).

Клш > 0,10 или Клш > 10 %.

Показатель водостойкости диабаза определяется по формуле (3): Пвд = 2,94 < 4,

следовательно диабаз - водостойкий компонент. Показатель водостойкости шлака Пвш = 8,28 > 4,

следовательно шлак - неводостойкий компонент.

Допустимое содержание неводостойкого компонента – шлака в шихте определяется по

Следовательно, допустимое содержание шлака в шихте без учета ппп составляет 6...20 %, в

среднем - 13 % (назначать среднее значение необязательно; можно учесть стоимость компонентов;

однако нежелательно назначать граничное содержание компонента из-за погрешности при дозировании компонентов и колебаний химического состава сырья).

Содержание диабаза без учета ппп - 87 %.

Определяется содержание компонентов в шихте с учетом потерь при прокаливании (ппп

шлака - 0 %, ппп диабаза - 4 %):

КД/ = 100 - 12,5 + 87,5 %.

'

11

Полученные значения можно округлить: содержание шлака -13 %, диабаза - 87 %.

3.1.6 Составление материального баланса

Материальный баланс чаще всего составляется на единицу готовой продукции, в данном случае - на 1 м3 минеральной ваты (далее - MB) или минераловатньгх изделий (далее - МИ).

Исходными данными для расчета являются:

-средняя плотность MB или МИ - ρ, кг/м3 принимается, исходя из задания и требований ГОСТ на продукцию;

-влажность готовой продукции - W, %, назначается, исходя из требований ГОСТ на продукцию и технологии производства;

-содержание органических веществ - связующего или замасливателя в готовой продукции;

-состав шихты;

-расход кокса и его зольность;

-концентрация раствора связующего или замасливателя;

-потери при прокаливании шихты - ппп;

-потери материалов и полуфабрикатов на всех технологических переделах.

Расчёты по составлению материального баланса удобней начинать с конца технологической цепочки (со склада готовой продукции). Потери материала на каком-либо технологическом участке учитываются следующим образом:

П- потери материала на данном технологическом переделе, % от X.

Вслучае, если потери невелики (не более 10 %), X можно рассчитывать по упрощённой

формуле

В некоторых случаях, если суммарные потери на нескольких последовательных техноло-

гических переделах не превышают 10 %, их можно учитывать в целом по формуле (9) или (10).

Потери сырья, полуфабрикатов и готовой продукции

-Потери сыпучих материалов (шлакового щебня, горных пород, кокса) при складировании и транспортировании - 0,5...2 %.

-Потери жидких материалов при складировании и транспортировании - 0,5...1 %.

-Потери сыпучих материалов при дроблении и сортировке: сырья - 10...15 %, кокса (без дробления) - 3...5 %.

'

12

-Потери раствора битума или синтетического связующего при пульверизации в камеру волокноосаждения - 3... 5 %.

-Потери расплава при волокнообразовании:

центробежно-дутьевым способом - 25...30 %,

центробежным способом - 15...30 %, пародутьевым способом - 5...10 %.

В случае, если в технологической схеме предусматривается сбор и вторичное использование отходов минерального расплава, данные потери при расчёте материального баланса следует уменьшить в 3...5 раз.

-Потери при приготовлении и транспортировании водных растворов или эмульсий связующих или замасливателей - 0,5 %.

-Потери связующего при введении проливом или методом гидромассы с последующим отсосом и отжатием - 3 %.

-Потери минеральной ваты при гранулировании - 25...30 %. В случае, если в технологической схеме предусматривается сбор данных отходов и возврат в плавильный агрегат, потери при расчёте материального баланса следует уменьшить в 4...5 раз.

-Потери минераловатного ковра при резке - 4...5 %. В случае, если в технологической схеме предусматривается сбор данных отходов и возврат в плавильный агрегат, потери при расчете материального баланса следует уменьшить в 4...5 раз.

-Потери на брак и при складировании готовой продукции - 0,5 %.

Нормы расхода материалов

-Расход литейного кокса (без учёта потерь): при применении шлаков - 15...25 % от массы шихты, при применении горных пород - 25...35 %.

-Расход рабочего раствора (эмульсии) связующего назначается, исходя из допускаемого ГОСТом содержания связующего в минераловатном изделии и рекомендуемой концентрации рабочего раствора. Расход рабочего раствора (эмульсии) замасливателя назначается, исходя из допускаемого ГОСТ 4640 содержания органических веществ в минеральной вате и рекомендуемой концентрации рабочего раствора (2...5%).

-Расход термоусадочной плёнки для упаковки минераловатных плит - 35...50 м2/м3плит.

Пример расчёта материального баланса при производстве плит из минеральной ваты на синтетическом связующем (ваграночный способ производства)

Исходные данные:

-марка плиты: ПМ-40(НГ)-1000.400.30 ГОСТ 9573-2012;

'

14

диабаза – 55,7 - 8,66 = 49,05 кг.

Расход материалов с учётом влажности: шлака – 8,66 • 100 : (100 - 1) = 8,74 кг, диабаза – 49,04

· 100 : (100 - 3) = 50,56 кг. Количество воды в материалах – 8,74 + 50,56 – 8,66 – 49,05 = 1,60 кг.

Расход материалов с учётом потерь при складировании, транспортировании, дроблении и

Потери материалов – 9,55 + 55,26 + 15,27 - 8,74 -50,56 -14,43 = 6,35 кг.

Количество фенолоспирта в составе раствора связующего с учётом потерь при введении,

транспортировании и приготовлении – 0,91 · 100 : (100 - 3 - 1) = 0,95 кг. Потери фенолоспирта – 0,95

– 0,91 = 0,04 кг.

Количество воды, необходимое для приготовления раствора связующего (состава 1 : 6 ) –

0,95 · 6 = 5,69 кг.

Необходимое количество фенолоспирта с учётом потерь при складировании – 0,95 ·1,03 =

0,98 кг.

Потери фенолоспирта общие – 0,98 - 0,91 = 0,07 кг.

Результаты расчётов заносятся в таблицу 3.

Далее, исходя из расчёта материального баланса на единицу продукции, составляется

потребность в сырьевых материалах:

n –количество рабочих смен в сутки;

ч – продолжительность рабочей смены, час;

Результаты расчета сводятся в таблицу 4.

'

15

Таблица 3 - Материальный баланс на 1 м3 минераловатных плит

3.1.7 Расчет потребности технологического оборудования

В разделе необходимо:

-выбрать тип и рассчитать количество основного технологического оборудования;

-установить количество технологических потоков по всей разрабатываемой технологии производства или на отдельных ее участках и рассчитать требуемую производительность оборудования на потоках;

-выбрать тип и рассчитать количество вспомогательного оборудования, комплектующегося

впотоке с основным технологическим.

Основным технологическим оборудованием являются мельницы, смесители, сушильные

барабаны, печи и т.д. Выбранный тип оборудования должен обеспечить:

-переработку данного вида материала (например, при выборе типа чековой дробилки необходимо учесть, что размер входящих в дробилку кусков должен составлять не более 0,85 от размера входного отверстия дробилки);

-требуемые свойства перерабатываемых материалов (тонкость помола, гранулометрический состав, однородность смеси, влажность и т.д.);

-высокие технико-экономические показатели по производительности, удельному расходу электроэнергии, металлоемкости, массе, габаритам и т.д.);

'

16

- требования техники безопасности и промышленной санитарии.

Предпочтение при выборе оборудования следует отдавать серийному современному оборудованию отечественного производства.

В пояснительной записке приводят основные характеристики выбранного оборудования

(производительность, габариты, установочная электромощность, масса и т.д.).

Количество технологического оборудования (N) рассчитывают по формуле

,

где Мчас - требуемая производительность в час;

Пч - паспортная или расчетная производительность в час;

Ксм - коэффициент использования оборудования в течение смены, учитывающий остановку оборудования на осмотр, отдых работающего и т.д., Ксм = 0,85 - 0,92.

В записке необходимо указать количество принятого оборудования. Зная количество технологического оборудования, устанавливают необходимое количество технологических потоков. Следует стремиться, чтобы все производство было организовано в один поток или в несколько одинаковых потоков.

Результаты расчета рекомендуется внести в разработанную ранее технологическую схему

3.1.8 Список использованных источников

Приводят весь перечень использованных для выполнения работы источников, в том числе и ссылки на интернет ресурсы.

3.2 Графическая часть курсового проекта

Графическая часть работы выполняется на листе формата А1, на котором приводится план цеха, продольный и поперечный разрезы с размещением технологического оборудования,

спецификация оборудования.

3.3 Оформление

Оформление пояснительной записки и графической части выполняется в строгом соответствии с требованиями, изложенными в СТП ННГАСУ и ГОСТ 2.105. Работы,

оформленные не должным образом, к защите не допускаются.

'

17

Список использованных источников

1.Вознесенская И.В. Проектирование завода или цеха по производству минеральной ваты /

Метод. указания для выполнения курсового проекта по дисциплине "Технология

теплоизоляционных материалов и изделий".- Горький: ГИСИ, 1982.

2.Горяйнов К.Э., Горяйнова С.К. Технология теплоизоляционных материалов и изделий. -М.:

Стройиздат, 1982.

3. Шмидт Л.М., Стрижевский М.Ф., Липецкий Я.И. и др. Производство

теплозвукоизоляционных материалов. Состояние и перспективы развития.- М.: Госстройиздат,

1962.

4.Сухарев М.Ф. Производство теплоизоляционных материалов и изделий: Учебник для подгот. рабочих на производстве. - М.: Высш. школа, 1973.

5.Строительные машины. Справочник в двух томах / Под ред. М.Н. Горбовца. Т.2.-М.:

Стройиздат, 1991.

6.Вельсовский В.Н. и др. Минераловатные утеплители / Под ред. И.А. Гервидса. - М.:

Стройиздат, 1963.

7.Степанов Л.П., Косарев А.И. Устройство и монтаж дробильно-обогатительного оборудования: Учебник для средн. проф.-техн. училищ.- М.: Высш.школа, 1982.

8.Строительные материалы: Справочник / А.С. Болдырев, П.П. Золотов, А.Н. Люсов и др.;

Под ред. А.С. Болдырева, П.П. Золотова. - М.: Стройиздат, 1989.

9.ГОСТ 3340-88 Кокс литейный каменноугольный. Технические условия.

10.ГОСТ 4640-2011 Вата минеральная. Технические условия.

11.ГОСТ 6617-76 Битумы нефтяные строительные. Технические условия.

12.ГОСТ 9573-2012 Плиты из минеральной ваты на синтетическом связующем теплоизоляционные. Технические условия.

13.ГОСТ 10140-2003 Плиты теплоизоляционные из минеральной ваты на битумном связующем. Технические условия.

14.ГОСТ 18866-93 Щебень из доменного шлака для производства минеральной ваты.

Технические условия.

15.ГОСТ 22245-90 Битумы нефтяные дорожные вязкие. Технические условия.

16.ГОСТ 22950-95 Плиты минераловатные повышенной жёсткости на синтетическом связующем.

17.ГОСТ 21880-2011 Маты прошивные из минеральной ваты теплоизоляционные.

Технические условия.

18. ТУ 6-05-1164-87 Смолы фенолоформальдегидные. Технические условия.

'

18

19. ОНТП 444-83 Общесоюзные нормы технологического проектирования предприятий по

производству минераловатных изделий и конструкций.

'

19

Мольков Алексей Александрович

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРОИЗВОДСТВА МИНЕРАЛЬНОЙ ВАТЫ

Учебно-методическое пособие

по выполнению курсового проекта по дисциплине «Технология теплоизоляционных и изоляционных материалов»

для обучающихся по направлению подготовки 08.03.01 Строительство, профиль Производство и применение строительных материалов, изделий и конструкций

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

603950, Нижний Новгород, ул. Ильинская, 65. http://www. nngasu.ru, srec@nngasu.ru

'