Оборудование производства тонкого базальтового волокна
Производство базальтовых волокон основано на получении расплава базальта в плавильных печах и его свободном вытекании через специальные фильерные пластины, изготовленные из платины или жаростойких металлов. Плавильные печи могут быть электрическими, газовыми, или оборудоваться мазутными горелками.
В качестве сырья для производства базальтовых волокон, используются базальтовые горные породы, средний химический состав которых следующий (% по массе): SiO2- 47,5-55,0; TiO2-1,36-2,0; Al2O3-l4,0-20,0; Fe2Oз + FeO -5,38-13,5; MnO-0,25-0,5; MgO-3,0-8,5; CaO-7,-11,0; Na2О-2.7-7,5; К2О - 2,5-7,5; P2O5-не более 0,5; SO3- не более 0,5;п.п.п.- не более 5.
Тонкое волокно получают путем раздува сжатым воздухом или паром струек жидкого базальта, вытекающего через отверстия в фильерных пластинах из жаростойкого металла. При этом раздув может быть как вертикальным, так и горизонтальным, а сами раздувочные головки круглой или прямоугольной формы. Реже в производстве тонкого волокна вместо раздува используют центробежные разбрызгивающие устройства.
Производство тонкого базальтового волокна и продукции на его основе.
Технологическая схема производства тонкого волокна.
Сырьем для производства тонкого базальтового волокна (БТВ) является базальтовая крошка. Для получения 1 килограмма волокна необходимо 1,15 кг. сырья.
Принципиальная схема производства тонкого базальтового волокна представлена на рисунке 1. Исходное сырье , в виде отмытой базальтовой крошки, пропущенной через магнитные сепараторы, загружается в плавильную печь. Расплавленная при температуре 1450 - 15000 С масса, по обогреваемому фидеру подается на фильерную пластину, откуда, под действием сил гравитации, расплавленный базальт в виде отдельных струек стекает на раздувочное устройство. После раздува базальтовое волокно попадает в камеру волокноосаждения и ложится на приемный конвейер в виде ковра.
В состав установки БТВ-500 входит следующее нестандартное оборудование:
1. Плавильная печь с рекуператором;
2. Загрузчик;
3. Фильерный питатель;
4. Дутьевая головка;
5. Камера волокноосаждения;
6. Конвейер;
7. Площадка обслуживания.
8. Градирня.
9. Установка по очистке воздуха от базальтовой пыли.
Принципиальная схема получения тонкого
базальтового волокна.
Стандартное оборудование установки включает следующие позиции:
1. Вентилятор ВВД №5 - 2 шт.
2. Вентилятор пылевой ЦВП 6,3 - 1 шт.
3. Трансформатор ТВК-75 - 1 шт.
4. Компрессор, обеспечивающий давление сжатого воздуха до 0,8 Мпа, с производительностью 12 м3/мин.
Здание для монтажа установки БТВ - 500 должно быть пожаробезопасным, иметь площадь 150 - 200 м2 и высоту до 15 м. Здание может быть облегченного модульного типа, или собрано из железобетонных конструкций. Для работы установки необходимы следующие энергоносители:
1. Природный газ Р-4-5 кПа Q =30 м3/час
2. Сжатый воздух Р- 0,8 МПа Q =12 м3/мин
3. Оборотная вода Р-0,2-0,3 МПа Q =6 м3/час.
4. Система энергоснабжения, напряжением 360 в и мощностью 100-150 кВа.
Система энергоснабжения должна быть запитана от двух независимых источников и обеспечивать непрерывную подачу электроэнергии на объект.
Кроме того в составе установки необходимо предусмотрено:
1. Склад исходного сырья.
2. Склад готовой продукции.
3. Бытовые помещения.
Для получения расплава базальта используются ванная печь непрерывного действия, прямого нагрева с рекуператором для подогрева воздуха. Техническая характеристика установки по производству тонкого базальтового волокна производительностью 500 тонн в год представлена в таблице 1.
Техническая характеристика установки.
№ |
Наименование показателей |
Значение |
1 |
2 |
3 |
1. |
Производительность установки, т/год. |
500 |
2. |
Размер фракции дробленного базальта, мм. |
20 - 70 |
3. |
Ширина формируемого ковра, мм. |
до2000 |
4. |
Плотность ковра, кг/м2 . |
не более 50 |
5. |
Мощность электрооборудования без компрессорной станции, квт. установленная потребляемая, квт/час. |
73 53 |
6. |
Объемный расход газа, м3/час |
не более 35 |
7. |
Давление газа, кПа, |
не более 7 |
8. |
Расход воздуха на горение газа в плавильной печи, м3/час. |
450 |
9. |
Производительность печи: кг/сутки; кг/час. |
1400 58 |
10. |
Количество узлов раздува, шт. |
2 |
11. |
Производительность компрессорной станции для получения сжатого воздуха для раздува расплава, м3/мин. |
12,0 |
12. |
Рабочее давление на головках раздува, МПа. |
не менее 0,6 |
13. |
Расход оборотной технической воды для охлаждения, м3/час. |
6,0 |
14. |
Рабочее давление воды, МПа. |
0,2 |
15. |
Габаритные размеры камеры волокноосаждения, мм: -длина -ширина -высота |
2200 3264 6400 |
16. |
Тип приемно-формующего конвейера. |
сеточный |
17. |
Скорость движение сетки, м/мин. |
0,1 - 0,2 |
18. |
Габаритные размеры конвейера: -длина -ширина -высота |
5480 2575 1500
|
19. |
Привод конвейера: -тип электродвигателя
-мощность двигателя, квт -тип вариатора -диапазон регулирования
|
АИР 112 М86 УЗ 4,0 1.03.2УЗ. 4 |
20. |
Габаритные размеры привода конвейера: -длина -ширина -высота. |
1505 716 581 |
21. |
Дутьевой вентилятор для питания газовых горелок: -тип вентилятора -мощность, квт -число оборотов, об/мин. |
ВВД № 5. 7,5 970 |
22. |
Габаритные размеры установки: -ширина -длина -высота. |
10000 9000 12000 |
Состав обслуживающего персонала установки:
1. Начальник установки - 1 человек.
2. Оператор - 1 чел.
3. Стекловар - 1 чел.
4. Режим работы установки непрерывный, круглосуточный.
5. Продолжительность рабочей смены - 6 часов.
6. Количество бригад - 5.
2.2. Производство теплоизоляционных материалов на основе тонкого базальтового волокна.
2.2.1. Прошивные маты.
Прошивные маты марки МБПА изготавливаются из тонкого базальтового волокна, которое раскладывается на раскроечном столе и прошиваются стеклоровингом на прошивной машине. Производительность одной прошивной машины до 20 м3 в смену. Состав установки: раскроечный стол, прошивная машина. Количество работающих в смене 3 -4 человека.
2.2.2. Обшивные маты.
Обшивные маты МТПБ и полосы ПДТС производятся из тонкого базальтового волокна, которое раскладывается на раскроечном столе, обкладывается стеклотканью и затем прошивается на прошивной машине. Производительность при использовании одной прошивной машины 8 - 10 м3 в смену.
Состав установки: раскроечные столы, швейные машинки для сшивания стеклоткани, прошивная машина . Количество работающих в смене 5 - 6 человек.
2.2.3. Холстовые материалы.
Производство холстов из базальтового тонкого волокна может осуществляться на установке БТВ-500, при ее комплектации конвейером для формирования холста. Холст образуется путем естественного переплетения базальтовых волокон. Конструкция установки позволяет получить холст с равномерной поверхностной плотностью любой длины. Толщина холста также может регулироваться специальным устройством, смонтированным на конвейере.
Количество работающих на установке 2 человека.
Производство непрерывного базальтового волокна основано на плавлении в плавильном агрегате измельченного базальта, с последующим вытягиванием из полученного расплава элементарных нитей. Формирование нитей осуществляется через отверстия в фильерных пластинах....
Читать далееПланета земля располагает богатейшими месторождениями разнообразных природных каменных материалов, выходы которых на поверхность являются в свою очередь очень красивыми, а иногда и уникальными геологическими памятниками истории...
Читать далееВ настоящее время сложилось два направления создания композиционных материалов: - композиты на высокомодульных волокнах (стальные, асбестовые, стеклянные, базальтовые); - композиты на низкомодульных волокнах (нейлоновые, полиэтиленовые, полипропиленовые....
Читать далее