Спроектировать цех по производству колонн для одноэтажных промышленных зданий производительностью 11000 м3 в год

Министерство образования и науки 

Государственное образовательное учреждение высшего  профессионального образования 

Московский  государственный открытый университет

Факультет строительный 

Курсовая  работа по дисциплине: «Технолгия бетона строительных изделий и конструкций»

Тема «Спроектировать цех по производству колонн для одноэтажных промышленных зданий производительностью 11000 м3 в год» 
 
 
 
 
 
 
 

Выполнил: студент 5 курса

                                                                       Заочной формы обучения  :                                          

Тарасов Владимир Михайлович

Шифр: 2081062

Специальность: 270106

                                                                          Проверил:К.н., доцент Ипполитов Е.Н. 
 
 
 

      Волоколамск 2011 г. 
 

• Введение
• Технологии производства минеральной ваты
• Виды сырья
• Производство минераловатных плит повышенной жесткости
• Область применения
• Список литературы

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение. 

Минеральная вата представляет собой рыхлый материал, состоящий из тонких волокон стекловидной струк-туры. Цвет минеральной ваты белый, светло-серый, зе-леноватый, коричневый, темно-бурый. Высокие теплоизоляционные свойства минеральной ваты обусловлены наличием большого количества воздушных- пор: пористость достигает 95—96%. Объем и размер пор зависят от степени уплотнения и диаметра волокон. Диаметр волокон ваты колеблется от 1 до 10 мкм. С увеличением диаметра волокна увеличивается теплопроводность, по- этому стандартов ограничен диаметр волокна — не более 8 мкм. Длина волокна колеблется от 2—3 мм до 20— 30 см. Средний диаметр волокон и их длина зависят как от химического состава расплава, так и от ряда технологических факторов. Чем длиннее волокно, тем более упругими и,прочными получаются изделия.

Помимо  волокон вата содержит частицы расплава, не вытянувшиеся в волокно. Эти включения  получили название «корольки». Форма  этих частиц в основном сферическая. Корольки повышают теплопроводность минеральной  ваты, являясь «мостиками» передачи тепла.

Объемная  масса минеральной ваты зависит  от среднего диаметра волокна, содержания корольков и степени уплотнения. Стандартом предусмотрено определение  объемной массы при удельной нагрузке 0,002 МПа, что 

соответствует нагрузке, которую испытывает вата в процессе эксплуатации. При одинаковой удельной нагрузке объемная масса возрастает с увеличением диаметра и содержания корольков. Стандартом предусмотрен выпуск ваты марок 75, 100, 125. Содержание корольков размером свыше 0,25 мм ограничивается стандартом: для марок 75—12%; 100—20%, 125—25%.

Водопоглощение  минеральной ваты при погружении в воду очень велико — до 600%,- Гигроскопичность колеблется от 0,2 до 2%. Грибоустойчивость минеральной ваты зависит от условий эксплуатации. Минеральная вата не является благоприятной средой для развития грибов.

Однако  под действием органических кислот, выделяемых грибами, минеральная вата может разрушаться. Повысить грибоустойчивость можно путем повышения кислотности волокон.

Температура спекания ваты 700—800°С, соответственно температура применения 600—700°С. Расстекловывание ваты может происходить уже при  500°С. Кислая вата меньше подвержена расстекловыванию. Минеральная вата обладает огнезадерживающими свойствами благодаря негорючести и малой теплопроводности. Теплопроводность зависит от диаметра волокна, объемной

массы и содержания неволокнистых включений  в вате.

Увеличение  диаметра волокна влечет за собой  повышение теплопроводности. При  увеличении диаметра волокна с 3 до 12 мкм теплопроводность растет на 10%.

Теплопроводность  мййеральной ваты Не должна превышать:

при температуре 25±5^о . . . . 0,045 •Вт/(м ^о С)

                   » » 1,25|±5^оС . . . 0,064 »

                   » » 300±5°С . . . . 0,105 »  

С увлажнением  этот показатель резко возрастает, поэтому вату нужно предохранять от увлажнения.  

ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА МИНЕРАЛЬНОЙ ВАТЫ

Производство  минеральной ваты включает следующие  процессы: подготовку сырья; плавление  сырья и получение силикатного  расплава; переработку расплава в  волокно; формирование минераловатного  ковра; рулонирование минераловатного  ковра.  

СЫРЬЕВЫЕ  МАТЕРИАЛЫ 

Для производства минеральной ваты применяют горные породы (осадочные, изверженные и  метаморфические), минеральные промышленные отходы, а также попутные продукты производства (металлургические и топ-ливные шлаки и золы, бой глиняного  и силикатного кирпича и т. д.).

Основными требованиями, предъявляемыми к сырью, являются: химический состав, обеспечиваюш,ий невысокую температуру плавления (достижимую в суш,ествующих плавильных агрегатах); необходимые для волокнообразования реологические свойства расплава и  получение ваты, стойкой против действия эксплуатационных факторов; распространенность сырья и несложность его предварительной  подготовки.

Необходимый химический состав достигается обычно составлением соответствующей сырьевой смеси-шихты, включающей два и более вида сырья. Лишь немногие виды природного сырья могут быть использованы без подшихтовки;

Горные  породы. К числу лучших видов горных пород для производства минеральной ваты относятся изверженные основные горные породы габбро-базальтовой группы и подобные им по химическому составу метаморфические горные породы и мергели.

СССР  обладает громадными ресурсами этих видов 

сырья. Содержание оксидов в составе горных пород, применяемых в производстве минеральной ваты в СССР, колеблется в следующих пределах (%): Si0₂ —45—65;

Al₂O₃—10—20; Fe₂O₃+FeO—10—15; СаО —5—15;

MgO —5—15; Na₂О + К₂О— 1—3.

Габбро-базальтовые  горные породы (диабазы, базальты, габбро), а также их метаморфические аналоги (амфиболиты, известковистые сланцы) являются опти-

мальным сырьем для усовершенствованных  вагранок с горячим дутьем при  производстве минерального волокна  с Mk=1,5—2,5, отличаюшегося повышенной эксплуатационной стойкостью.

Кислые  горные породы типа гранита, грандиорита, перлита более существенно повышают вязкость расплава, чем габбро-базальтовое  сырье, и снижают производительность плавильного агрегата. Гранитное  и перлитовое

сырье целесообразно применять для  повышения белизны волокна, например при производстве акустических изделий.

Доменные  шлаки. Для производства минеральной ваты наибольшее применение нашли доменные шлаки. Шлаки представляют собой сплавы силикатов и алюмосиликатов следующего химического состава (%): Si0₂—35—

40; Al₂O₃— 10—15; СаО —35—45; MgO —5—10; Fe₂O₃+FeO — 0,5.

Доменный  шлак является наиболее распространенным сырьем при получении минеральной ваты в вагранках с холодным дутьем. Если их попользуют без добавок, в чистом виде, то получают силикатное волокно, неустойчивое к воздействию воды. Поверхностная гидратация волокон, обусловленная в основном высоким содержанием СаО, является главной причиной уменьшения

механической  прочности и соответственно пыления  и слеживаемости шлаковой ваты.Силикатное волокно, как правило, получают из шихты, содержащей наряду со шлаками различные  подкислители: природные сырьевые материалы  и промышленные отходы, характеризующиеся повышенным количеством SiO₂ и AI2O3. В результате достигается увеличение гидролитической стойкости шлаковаты.

Ваграночные шлаки относятся к легкоплавкому сырью, которое можно применять не только для подкисления доменных шлаков, но и в качестве однокомпонентного состава.

Мартеновские  шлаки обычно содержат окислы железа и марганца (до 20% того и другого), поэтому их используют её в производстве минеральной ваты главным образом в качестве добавок для уменьшения вязкости расплава.

Применяются как охлажденные (отвальные), так  и огненно-жидкие металлургические шлаки. Использование огненно-жидких шлаков снижает расход тепла на получение  расплава; тепло затрачивается только на подогрев

расплава  шлаков до необходимой для переработки  в волокно температуры, в связи  с чем снижается стоимость  получаемой минеральной ваты. Однако использование огненно-жидких шлаков ограничивается сложностью корректировки  состава.

Применение  топливных шлаков и зол затруднено из-за значительных колебаний их химического  состава даже в условиях одного объекта, а также технологическими сложностями  получения расплава из малопрочного и высокодисперсного сырья.

Отходы  керамического и силикатного  производства широко используют в композиции с менее кислыми или основными  компонентами (шлак, доломит, известняк  и др.).

МИНЕРАЛОВАТНЫЕ  ПЛИТЫ ПОВЫШЕННОЙ ЖЕСТКОСТИ 

И ТВЕРДЫЕ НА СИНТЕТИЧЕСКОМ  СВЯЗУЮЩЕМ 

Значительный  интерес для современного полносборного  строительстэа предстаэляют твердые  минераловат- ные плиты и плиты  повышенной жесткости. При 10%-ной деформации предел прочности при сжатии плит повышенной жесткости 0,05—0,2 МПа, твердых  плит 0,15— 0,3 МПа. В качестве связующих  при их производстве применяют синтетические  смолы.

Плиты повышенной жесткости (ППЖ) могут быть получены конвейерным, мокрым (из гидромасс), кубовым способами. Конвейерный  способ. Так же, как и при 

описанном выше способе получения минераловатных плит на синтетическом связующем, ковер  формируется на сетчатом конвейере.Влажность  ковра в зависимости от способа  введения связующего меняется от 10 до 50%.

Необходимая жесткость плит достигается за счет повышения содержания связующего до 8—10% и увеличения давления подпрессовки в камере тепловой обработки.

Мокрый  способ. В этом случае процесс изготовления плит состоит из трех основных операций: приготовления гидромассы, формования из нее непрерывного, минерало- ватного ковра и его тепловой обработки. Гидромассу

приготавливают  из разрыхленной минеральной ваты, связующего и пенообразователя.Добавка пенообразователя облегчает смешивание волокна со связующим и способствует повышению однородности гидромассы.

Свойства  гидромассы существенно влияют на структуру  плит и их физико-механические характеристики и зависят от качества и соотношения  компонентов, а также от способа  ее приготовления. Для получения  гидромассы используют смесители периодического или непрерывного действия различных  конструкций, в основном смесители  роторнбго и валкового типов. Полученная однородная гидромасса поступает в бункер формовочного устройства. Формование может осуществляться двумя способами: подпрессовкой гидромассы до заданной толщины ковра и отливкой ковра с последующим вакуумированием и калибровкой.

При формовании ковра способом подпрессовки верхний  конвейер вплотную примыкает к бункеру.

Конвейер  имеет уклон 3—15° в сторону  выхода ковра.

Гидромасса  захватывается синхронно движущимися  ветвями нижнего / и верхнего конвейеров и подпрессовывается до заданной толщины, образуя непрерывный ковер.