А —схема вагранки, б —схема печи-запасника

ГЛАВА 27

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА НЕОРГАНИЧЕСКИХ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

Оборудование для производства минеральной ваты и стеклянного волокна

Органические теплоизоляционные материалы находят все боль­шее применение в строительстве. Но, обладая ценными свойствами, большинство органических теплоизоляционных материалов при высоких температурах изменяют эти свойства, а при воздействии от­крытого пламени тлеет и разрушается. Так, например, предельной температурой применения пенополистирола принимают 60°С.

Гораздо большей теплостойкостью обладают теплоизоляцион­ные материалы, получаемые из неорганического сырья посредством образования волокон, отверждения пены или вспучивания массы с помощью газообразователя. Такие материалы применяют как теп­ло- и звукоизоляционные в зданиях и сооружениях. Кроме того, их используют для изоляции промышленных печей, топок, котлов, па­ропроводов, трубопроводов горячего водоснабжения и других теп­ловых установок. С этой целью широко применяют минеральную вату и стекловолокно.

Минеральной ватой называют смесь тончайших волокон диа­метром 5...10 мкм, получаемых расплавлением в вагранках шлака, доломита, сланцев и раздувом струи расплава на волокна сильной струей пара, газа или воздуха. Волокна осаждаются в камере, по всей длине которой расположен конвейер, выносящий ковер мине­ральной ваты из камеры. Слегка уплотненный валком ковер обра­зует минеральный войлок. Сцеплению волокон в войлоке способ­ствует битумный расплав, напыляемый на волокна в процессе их получения. Войлок на битумной связке имеет плотность 250 кг/м³ и коэффициент теплопроводности 0,058 Вт/(м-К). Более качест­венный минеральный войлок получают, опыляя волокно в момент его образования эмульсией синтетической смолы с последующим легким уплотнением и отверждением смолы при температуре 180°С. Плотность войлока, изготовленного на органических смолах, со­ставляет 75... 125 кг/м³, коэффициент теплопроводности 0,04 Вт/(мХ ХК). Рулоны минераловатного войлока, имеющие одно- или дву­стороннюю обкладку из водостойкой бумаги, называют матами. Маты обычно прошивают (простегивают) нитками на специальных прошивочных машинах.

Раздув струи расплава шлака или горной породы, стекающей но желобу 6 вагранки 5 (рис. 27.1, а), производят с помощью пара или воздуха, направляемого форсункой 7 в осадительную камеру 2. Воздух отсасывают вентилятором /, а волокна осаждаются и удаляются из камеры конвейером. Форсунки обычно имеют щели или ряды круглых отверстий с V- или W-образным расположением.

Для пропитывания шлаковаты битумом или другими материа­лами между струей шлака и форсункой устанавливают трубку, по которой битум, разогретый змеевиком 3, подают из бачка 4 к фор­сунке 7. Битум распыляют воздухом или паром вместе со шлаком, и он оседает на волокнах. Подачу битума можно осуществлять также с помощью насоса. Расплав может поступать к форсункам 11 (рис. 27.1,6) из печи-запасника 1 через желоб раздува 3, снаб­женный вытяжной трубой 2 и форсункой 4 для подогревания расплава. Камера 5, в которую подают расплав, имеет длину 10 м, ширину 1,5 м и высоту 4 м. Камера оборудована сетчатым конвей­ером 8 с нижним расположением вытяжного устройства 10. В процессе раздува не все капельки расплава образуют волокна, неко­торые застывают в виде капель-корольков. Корольки ухудшают ка­чество ваты, но так как в воздушном потоке волокна 7 и корольки 6 отделяются, часть из них улавливают наклонной задней стенкой камеры и удаляют винтовым конвейером 9. С сетчатого конвейера шлаковатный ковер поступает на конвейер с подстилающей и покрывающей бумажной лентой, уплотняется до требуемой степени между валками и поступает на прошивочную машину.

Кроме дутьевого способа получения минерального волокна при­меняют центробежный и центробежно-дутьевой. При центробежном способе расплав последовательно поступает на ряд валков, враща­ющихся с частотой 6500...8000 мин-', и под действием центробеж­ных сил разбивается иа мельчайшие капли и вытягивается в нити При центробежно-дутьевом способе капельки расплава вытягива­ются в нити при дополнительном воздействии паровой или газовой струи.

:. 27.1. Оборудование для получения шлаковой ваты: *

а —схема вагранки, б —схема печи-запасника

Стеклянное волокно как теплоизоляционный материал исполь­зуют в виде стекловаты, стекловойлока, стекловолокнистых матов. Кроме того, в строительстве стекловолокно и полученные из него стекловолокнистые материалы применяют для изготовления стеновых, кровельных и отделочных стеклопластиков. Непрерывное стекловолокно имеет нити неограниченной длины диаметром 3... 10 мкм для тканей и 10...30 мкм для теплоизоляционных изделий. Штапельное стекловолокно имеет волокна длиной в несколько сан­тиметров и диаметром 8...20 мкм.

Для производства непрерывного стекловолокна применяют вы­тягивание его из фильер печи или с оплавляемых штабиков с нама­тыванием волокон на барабан параллельными или перекрещиваю­щимися рядами. Штапельное стекловолокно получают вертикаль­ным и горизонтальным раздувом, центробежным и комбинирован­ным способами. При получении непрерывного стекловолокна основ­ным производственным оборудованием является печь для плавки полуфабриката в виде стеклянных шариков или гранулята, фильерные пластинки, каждая из которых имеет до 200 отверстий, и на­матывающий барабан для вытягивания волокна. Диаметр бараба­на 800...1150 мм, ширина 350...2000 мм, количество оборотов от 200 до 500 в минуту. Мощность двигателя привода барабана 1,7... 2,2 кВт. При перекрестном наматывании волокон стеклоплавиль­ную печь устанавливают над барабаном на специальной тележке, совершающей возвратно-поступательное движение с периодом 12... 13 с.

Установка для вытягивания стекловолокна из фильер газовой печи и перекрестной навивки волокон на барабан (рис. 27.2, а) со­стоит из опорной рамы 8, газовой печи 4 и барабана 13. Стеклопла­вильную газовую печь отапливают горелкой 3, к которой газ и воз­дух подают по резиновым шлангам 11 и трубопроводам 10. Рас­плавленное стекло вытекает из отверстий фильерной пластинки в виде волокон, утончающихся при вращении барабана 13, который вращается от электродвигателя / через клиноременную передачу 2. Печь установлена на тележке 6, которая приводится в движение от вала 9 через ременную передачу, конические шестерни и цеп­ную передачу 7. На тележке укреплена пластина 5 с вертикальным пазом, в который входит палец, прикрепленный к одному из звень­ев цепи.

При обрыве отдельных волокон у отверстия фильер образуется капля, которая, падая, тянет за собой нить. Нить соприкасается с поверхностью барабана и ликвидирует обрыв. Для отделения кап­ли от волокна служит металлический лист 12 и желоб 14. Произво­дительность установки до 100 кг/сут при среднем диаметре волок­на 18...22 мкм.

Стекловолокно получают также штабиковым способом (рис. 27.2,6). Стеклянные штабики / диаметром 4...7 мм, длиной 1700 мм устанавливают в держателях машины и механизмом подачи 2 мед­ленно перемещают к горелкам 3. С оплавленного конца штабика надает капля, увлекая за собой нить. Ударяясь о пластины 7 и 5, капля отклоняется и попадает в сборник, а нить захватывается по­верхностью вращающегося барабана 6 и навивается на него. При обрыве нити процесс автоматически повторяется. Клеящее вещество на нить наносят валиком 4. Производительность машины от 50 до 170 кг/сут при диаметре волокна от 8 до 10 мкм. Из стеклово­локна изготовляют стекловату, стеклохолст, стекловолокнистые ма­ты. Маты прошивают на прошивочной машине.

Штапельное стекловолокно получают вертикально-попутным раздувом вытекающих струй стекла паром или газом при скорости истечения из сопла от 400 до 800 м/с. Струи расплава разделяются на большое число струек, которые разделяют и вытягивают в во­локна. Газоструйный раздув более эффективен, так как вместо па­ра с температурой 160..Л70°С применяют струю газа с температу­рой 800...1200°С, что увеличивает время для вытягивания волокон.

Рис. 27.2. Схемы вытягивания непрерывного стекловолокна:

а — установка вытягивания из фильер газовой печи и перекрестного наматы­вания волокон на барабан, б — схема получения волокна штабиковым спосо­бом

Этот способ обеспечивает получение сверхтонкого волокна', исполь­зуемого для специальных целей, но требует установки сложного оборудования для получения высокотемпературной газовой струи и связан с затруднениями по размещению его возле стекловарен­ных печей. Получение стекловолокна вертикальным раздувом соче­тают с производством стекловолокнистых плит на поточных ли­ниях.

123Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: