Минеральная и стеклянная вата и изделия на их основе. Минеральная вата реферат

Минеральная вата и изделия из неё

Реферат

По дисциплине

Строительные материалы

Тема:

Минеральная вата и изделия из неё

Содержание

1. Минеральная вата и её история

. Производство минеральной ваты

. Характеристика минеральной ваты

. Преимущества

. Область применения

. Минераловатные изделия

Сайты, использованные при подготовке реферата

1. Минеральная вата и её история

Минеральная вата (минвата, минераловатный утеплитель) - волокнистый теплоизоляционный материал <#"justify">Наиболее распространенными в наше время являются минераловатные изделия. Есть данные, что их часть среди всех применяемых теплоизоляционных материалов составляет приблизительно 80 %. Структура ваты очень интересная. Она представляет из себя тонкие и гибкие волокна, которые получились из капель раздробленного минерального расплавава вытянутого в нити.

В зависимости от вида сырья минеральная вата делится на каменную и шлаковую. Сырьем для производства каменной ваты служат горные породы - диабаз, базальт, известняк, доломит, и др. Шлаковую вату получают из шлаков чёрной и цветной металлургии.

Ведущие мировые производители в качестве сырья используют исключительно горные породы, что позволяет получать минеральную вату высокого качества с длительным сроком эксплуатации. Именно её рекомендуется применять для ответственных конструкций - в случае, когда требуется их многолетняя надежная работа.

История

Изоляция из камня и шлака, которую называют минеральной ватой, производилась естественным способом на протяжении столетий. Во время извержения вулканов, когда сильные ветры проносятся над потоком расплавленной лавы, лава распыляется на тонкие шелковистые нити, которые выглядят как шерсть. Этот природный механизм вдохновил специалистов на создание одного из самых универсальных и инновационных продуктов из всех, что имеются на рынке в настоящий момент. Современная изоляция из каменной или шлаковой ваты представляет собой высокотехнологичную разновидность своей предшественницы, которая производилась из имевшихся в изобилии базальта и промышленного шлака.

Минвата является материалом, устойчивым к воздействию повышенных температур. Она сохраняет все свои химические и физические характеристики при температуре до + 400 С. Незначительное разрушение структуры начинается только при исходной температуре + 1090 С - это порог устойчивости материала.

2. Производство минеральной ваты

Процесс производства минеральной ваты включает в себя несколько этапов:

·подготовку сырья

·получение расплава

·формирование волокон

·осаждение волокон

·получение минераловатного ковра

Важным шагом при производстве минеральной ваты является расчет состава смеси сырьевых материалов - шихты - для минваты. От него во многом зависят дальнейшие свойства базальтового утеплителя (базальтовой ваты). Процесс получения расплава обычно осуществляется в вагранках - шахтных плавильных печах. Сырьё загружается вместе с коксом, который является топливом. При температуре 1300-1400°С образуется расплав, который непрерывным потоком поступает из нижней части вагранки. Формирование минерального волокна базальтовой ваты производят дутьевым или центробежным методом. Первый заключается в воздействии на струю расплава струи водяного пара или сжатого газа, второй основан на использовании центробежной силы, превращающей горячий жидкий шлак или камень в тончайшие волокна. Полученные нити попадают в камеру осаждения, а оттуда поступают на конвейер под уплотняющие их валки. Следующим этапом становится введение в минвату связующего, позволяющего формировать минеральные плиты базальтового утеплителя, а затем, после дополнительного формования и уплотнения, минераловатный ковёр базальтовой теплоизоляции подвергается продольной и поперечной резке на минеральные плиты (минплиты) или маты заданного размера. Таким образом, получается конечный продукт - базальтовая вата, который и поступает в продажу, как правило, в виде минплит.

. Характеристика минеральной ваты

Применение минеральной ваты в качестве теплоизоляции <#"justify">. Преимущества

Минеральная (базальтовая) вата наряду с отличными тепло- и звукоизоляционными качествами по сравнению с другими изоляционными материалами обладает целым рядом неоспоримых достоинств, что делает ее применение более предпочтительным в строительных конструкциях, рассчитанных на долгий срок службы.

Теплотехнические характеристики

Изоляция из камня и ваты проходит испытания на соответствие всем применимым стандартам отрасли для обеспечения отсутствия снижения меры теплосопротивления теплоизоляционного материала с течением времени. Засыпная изоляция из каменной и шлаковой ваты устойчива к оседанию и отдаче шерстяных продуктов после сжатия средней степени, поэтому после монтажа теплотехнические характеристики сохраняются на протяжении всего срока эксплуатации продукта.

Огнестойкость

Изоляция из каменной и шлаковой ваты обладает от природы огнеупорными свойствами и сохраняет их на протяжении всего срока эксплуатации продукта. Такая изоляция способна выдерживать температуры, превышающие 2,000°F. Поскольку у этих продуктов высокая температура плавления, их можно использовать для производства целого ряда применения, для которых необходимы такие уникальные свойства. Эти продукты соответствуют требованиям NFPA 220 и стандартам Американского общества по испытанию и материалам (ASTM) E136, и представляют собой продукты Класса А, прошедшие испытания в соответствии с ASTM E84 и NFPA 101. Изоляция из каменной и шлаковой ваты используется как средство пассивной противопожарной защиты во многих зданиях.

Звукопоглощение

Волоконная структура и высокая плотность изоляции из каменной и шлаковой ваты обеспечивает высокие свойства звукопоглощения, что делает эти продукты важной частью систем, предназначенных для уменьшения передачи звуков.

Устойчивость к воздействию плесени, грибка и бактерий

Изоляция из каменной и шлаковой ваты устойчива к росту плесени, грибка и бактерий, поскольку является неорганическим материалом.

Волоконный состав изоляции из каменной и шлаковой ваты обеспечивает гибкость и универсальность, которую не могут обеспечить другие виды изоляции. Изоляция из каменной и шлаковой ваты выпускается в виде самых различных форм, разновидностей и размеров, включая доску, войлок, засыпную изоляцию, материал для напыления, а также изоляцию для труб для многих общих и специализированных применений.

Экологические преимущества

Одним из самых важных преимуществ, которые предоставляет изоляция из камня и шлака, является ее способность делать здания и оборудование более энергосберегающими. Термоэффективная система или термосберегающее здание уменьшают количество энергии, необходимые для их материально-технического обслуживания.

Шлаковую шерсть производят из доменного шлака, побочного продукта производства стали. По оценкам отрасли, более 90 процентов шлака, используемого для изоляции, приобретается непосредственно у производителей стали. Оставшиеся 10% добывают на площадках для утилизации и свалках. В период между 1992 и 2005 гг., производители изоляции из шлаковой ваты использовали более 13 миллиардов фунтов отходов доменного шлака для производства изоляции.

Низкая теплопроводность

Она является важнейшим и отличительным свойством минеральной ваты, которое зависит от средней толщины волокна материала. В сравнении с другими материалами, для обеспечения такого же термического сопротивления, как у минваты толщиной 10 сантиметров и плотностью 100 кг/м3, понадобиться пустотного керамического кирпича 117 см толщиной, глиняного - 160 см, силикатного - 200 см, а сухого дерева - 25,5 см.

Паропроницаемость

С её помощью минеральная вата может с легкостью накапливать и испарять избыточную влагу в помещениях. Данное свойство очень благоприятно влияет на влажностный режим сооружения.

минеральный вата теплоизоляционный теплотехнический

Экологичность

За счет неё минеральная вата полностью безвредна для здоровья и организма человека. Она обеспечивает необходимое удобство внутри помещений благодаря своим отличительным свойствам высокоэффективного утеплителя.

Долговечность

Обеспечивается за счет использования горных пород базальтового камня, благодаря чему минеральная вата также устойчива к внешним воздействиям и может сохранять свои отличительные свойства довольно продолжительное время. Минимальный срок службы минваты - 50 лет.

Ничтожно малая усадка

С её помощью минеральная вата сохраняет свои геометрические размеры в течение всего периода эксплуатации здания. Это гарантирует отсутствие "мостиков холода", которые в противном случае неизбежно возникли бы на стыках изоляционных плит.

Достоинства минераловатных материалов дополняет легкость выполнения монтажа. Мягкие изделия легко режутся ножом, а более плотные - ножовкой.

Столь много отличительных качеств вряд ли найдется в каком-либо другом материале, поэтому итог можно подвести только один - еще очень долгое время вряд ли найдется замена столь высокоэффективному материалу, использующемуся повсеместно

Но у минваты есть и свои недостатки.

Недостатком этого материала является его большая осадка под воздействием вертикальных нагрузок, особенно при вибрации, и его большая влагоемкость.

Так же применение рыхлой минеральной ваты для тепловой изоляции затруднено присущими ей специфическими недостатками. При перевозках и хранении вата уплотняется и комкуется, часть волокон ломается и превращается в пыль; в конструкциях рыхлая вата должна быть защищена от механических воздействий, её укладка требует больших трудозатрат.

5. Область применения

Вата минеральная предназначена для изготовления теплоизоляционных и звукоизоляционных изделий, а также в качестве теплоизоляционного материала в строительстве и промышленности для изоляции поверхностей с температурой до + 700°C. Применение:

·В качестве ненагруженной изоляции горизонтальных, вертикальных и наклонных строительных ограждающих конструкций всех типов зданий.

·В системах наружного утепления штукатурного типа.

·В качестве теплоизоляционного слоя в навесных вентилируемых фасадах.

·В системах с утеплителем с внутренней стороны ограждающей конструкции.

·В системах с утеплителем внутри ограждающей конструкции (трёхслойные бетонные или железобетонные панели, трёхслойные сэндвич - панели <#"justify">·В качестве верхнего теплозвукоизоляционного слоя в многослойных покрытиях плоских кровель, в том числе при укладке на поверхность без устройства цементной стяжки.

6. Минераловатные изделия

И в нашей стране, и за рубежом существуют заводы по производству минераловатных изделий широкой номенклатуры. В основном они выпускают теплоизоляционные плиты на синтетической связке (фенольная смола).

1. Минеральные маты

Этот материал представляет собой минераловатный ковер, проложенный между битуминизированной бумагой, стеклотканью или металлической сеткой, прошитый прочными нитями или тонкой проволокой. Длина стандартных матов - до 500, ширина - до 150, толщина - до 10 см. Плотность - 100-200 кг/т.

2. Минеральный войлок

Этот материал выпускается в виде листов и рулонов, представляет собой минеральную вату, пропитанную дисперсиями синтетических смол. Плотность войлока - 100-150 кг/м3 Теплопроводность - 0,046-0,052 Вт/(м·К).

3. Минераловатные плиты

·Минераловатные жесткие плиты

Эти плиты производятся из смешанной с битумной эмульсией или синтетическими смолами минеральной ваты методом прессования и полимеризации. Толщина плит - 4-10 см Плотность составляет 100-400 кг/м3.

·Минераловатные полужесткие плиты

Этот материал изготавливают из минерального волокна путем распыления на него синтетических смол или битума с последующим прессованием и сушкой. Плотность плит зависит от вида связующего и уплотнения и лежит в диапазоне 75-300 кг/м3.

·Минераловатные плиты повышенной жесткости

Состоит из минеральной ваты и композиционного нетоксичного связующего. Плиты имеют плотную волокнистую структуру.

Плотность - 200 кг/кв.м

Длина - 1000 мм, ширина - 500 мм, толщина - 40-120мм

4. Рыхлая минеральная вата

Производится из обрезков при изготовлении основных минераловатных изделий, дополнительно измельчаемых в специальных машинах.

5. Минераловатные цилиндры

Применяются для изоляции трубопроводов с температурой поверхности от - 1200 С до + 7000 С. Выпускаются следующих внутренних диаметров: 57, 76, 89, 108, 113, 159, 219, 273 мм. Теплопроводность = 0,04 Вт (м.К).

Сайты, использованные при подготовке материала:

<http://www.vashdom.ru/>

<http://www.know-house.ru>

<http://ru.wikipedia.org>

<http://www.karkas-dom.ru/>

<http://remstroi.biz>

<http://www.izolaciya.ru/>

dodiplom.ru

Минеральная вата и изделия из неё

В 

В 

В 

В 

В 

В 

В 

В 

Реферат

По дисциплине

Строительные материалы

Тема:

Минеральная вата и изделия из неё

В 

В 

В 

Содержание

В 

1. Минеральная вата и её история

. Производство минеральной ваты

. Характеристика минеральной ваты

. Преимущества

. Область применения

. Минераловатные изделия

Сайты, использованные при подготовке реферата

В 

В 

1. Минеральная вата и её история

В 

Минеральная вата (минвата, минераловатный утеплитель) - волокнистый теплоизоляционный материал ).

Наиболее распространенными в наше время являются минераловатные изделия. Есть данные, что их часть среди всех применяемых теплоизоляционных материалов составляет приблизительно 80 %. Структура ваты очень интересная. Она представляет из себя тонкие и гибкие волокна, которые получились из капель раздробленного минерального расплавава вытянутого в нити.

В зависимости от вида сырья минеральная вата делится на каменную и шлаковую. Сырьем для производства каменной ваты служат горные породы - диабаз, базальт, известняк, доломит, и др. Шлаковую вату получают из шлаков чёрной и цветной металлургии.

Ведущие мировые производители в качестве сырья используют исключительно горные породы, что позволяет получать минеральную вату высокого качества с длительным сроком эксплуатации. Именно её рекомендуется применять для ответственных конструкций - в случае, когда требуется их многолетняя надежная работа.

История

Изоляция из камня и шлака, которую называют минеральной ватой, производилась естественным способом на протяжении столетий. Во время извержения вулканов, когда сильные ветры проносятся над потоком расплавленной лавы, лава распыляется на тонкие шелковистые нити, которые выглядят как шерсть. Этот природный механизм вдохновил специалистов на создание одного из самых универсальных и инновационных продуктов из всех, что имеются на рынке в настоящий момент. Современная изоляция из каменной или шлаковой ваты представляет собой высокотехнологичную разновидность своей предшественницы, которая производилась из имевшихся в изобилии базальта и промышленного шлака.

Минвата является материалом, устойчивым к воздействию повышенных температур. Она сохраняет все свои химические и физические характеристики при температуре до + 400 С. Незначительное разрушение структуры начинается только при исходной температуре + 1090 С - это порог устойчивости материала.

В 

2. Производство минеральной ваты

В 

Процесс производства минеральной ваты включает в себя несколько этапов:

подготовку сырья

получение расплава

формирование волокон

осаждение волокон

получение минераловатного ковра

Важным шагом при производстве минеральной ваты является расчет состава смеси сырьевых материалов - шихты - для минваты. От него во многом зависят дальнейшие свойства базальтового утеплителя (базальтовой ваты). Процесс получения расплава обычно осуществляется в вагранках - шахтных плавильных печах. Сырьё загружается вместе с коксом, который является топливом. При температуре 1300-1400С образуется расплав, который непрерывным потоком поступает из нижней части вагранки. Формирование минерального волокна базальтовой ваты производят дутьевым или центробежным методом. Первый заключается в воздействии на струю расплава струи водяного пара или сжатого газа, второй основан на использовании центробежной силы, превращающей горячий жидкий шлак или камень в тончайшие волокна. Полученные нити попадают в камеру осаждения, а оттуда поступают на конвейер под уплотняющие их валки. Следующим этапом становится введение в минвату связующего, позволяющего формировать минеральные плиты базальтового утеплителя, а затем, после дополнительного формования и уплотнения, минераловатный ковёр базальтовой теплоизоляции подвергается продольной и поперечной резке на минеральные плиты (минплиты) или маты заданного размера. Таким образом, получается конечный продукт - базальтовая вата, который и поступает в продажу, как правило, в виде минплит.

В 

. Характеристика минеральной ваты

В 

Применение минеральной ваты в качестве теплоизоляции .

Плотность в момент изготовления не более 25 кг/м3

Минеральная вата - материал с низким коэффициентом теплопроводности. Природа высоких теплоизолирующих свойств определяется волокнистой структурой материала из тончайших взаимно-переплетающихся волокон, получаемых путем высок

www.studsell.com

"Минеральная вата и изделия из неё"

Выдержка из работы

Реферат

По дисциплине

Строительные материалы

Тема:

Минеральная вата и изделия из неё

Содержание

1. Минеральная вата и её история

2. Производство минеральной ваты

3. Характеристика минеральной ваты

4. Преимущества

5. Область применения

6. Минераловатные изделия

Сайты, использованные при подготовке реферата

1. Минеральная вата и её история

Минеральная вата (минвата, минераловатный утеплитель) -- волокнистый теплоизоляционный материал на синтетическом связующем, получаемый исключительно из минерального сырья -- силикатных расплавов горных пород (часто используются силикатные расплавы из доменных шлаков, смесей осадочных и изверженных горных пород).

Наиболее распространенными в наше время являются минераловатные изделия. Есть данные, что их часть среди всех применяемых теплоизоляционных материалов составляет приблизительно 80%. Структура ваты очень интересная. Она представляет из себя тонкие и гибкие волокна, которые получились из капель раздробленного минерального расплавава вытянутого в нити.

В зависимости от вида сырья минеральная вата делится на каменную и шлаковую. Сырьем для производства каменной ваты служат горные породы — диабаз, базальт, известняк, доломит, и др. Шлаковую вату получают из шлаков чёрной и цветной металлургии.

Ведущие мировые производители в качестве сырья используют исключительно горные породы, что позволяет получать минеральную вату высокого качества с длительным сроком эксплуатации. Именно её рекомендуется применять для ответственных конструкций — в случае, когда требуется их многолетняя надежная работа.

История

Изоляция из камня и шлака, которую называют минеральной ватой, производилась естественным способом на протяжении столетий. Во время извержения вулканов, когда сильные ветры проносятся над потоком расплавленной лавы, лава распыляется на тонкие шелковистые нити, которые выглядят как шерсть. Этот природный механизм вдохновил специалистов на создание одного из самых универсальных и инновационных продуктов из всех, что имеются на рынке в настоящий момент. Современная изоляция из каменной или шлаковой ваты представляет собой высокотехнологичную разновидность своей предшественницы, которая производилась из имевшихся в изобилии базальта и промышленного шлака.

Минвата является материалом, устойчивым к воздействию повышенных температур. Она сохраняет все свои химические и физические характеристики при температуре до + 400 С. Незначительное разрушение структуры начинается только при исходной температуре + 1090 С — это порог устойчивости материала.

2. Производство минеральной ваты

Процесс производства минеральной ваты включает в себя несколько этапов:

· подготовку сырья

· получение расплава

· формирование волокон

· осаждение волокон

· получение минераловатного ковра

Важным шагом при производстве минеральной ваты является расчет состава смеси сырьевых материалов -- шихты — для минваты. От него во многом зависят дальнейшие свойства базальтового утеплителя (базальтовой ваты). Процесс получения расплава обычно осуществляется в вагранках -- шахтных плавильных печах. Сырьё загружается вместе с коксом, который является топливом. При температуре 1300−1400°С образуется расплав, который непрерывным потоком поступает из нижней части вагранки. Формирование минерального волокна базальтовой ваты производят дутьевым или центробежным методом. Первый заключается в воздействии на струю расплава струи водяного пара или сжатого газа, второй основан на использовании центробежной силы, превращающей горячий жидкий шлак или камень в тончайшие волокна. Полученные нити попадают в камеру осаждения, а оттуда поступают на конвейер под уплотняющие их валки. Следующим этапом становится введение в минвату связующего, позволяющего формировать минеральные плиты базальтового утеплителя, а затем, после дополнительного формования и уплотнения, минераловатный ковёр базальтовой теплоизоляции подвергается продольной и поперечной резке на минеральные плиты (минплиты) или маты заданного размера. Таким образом, получается конечный продукт — базальтовая вата, который и поступает в продажу, как правило, в виде минплит.

3. Характеристика минеральной ваты

Применение минеральной ваты в качестве теплоизоляции и шумоизоляции позволяет создать комфортные условия внутри помещения -- хорошо сохранять тепло зимой и прохладу летом, эффективно снижать уровень шума.

Плотность в момент изготовления не более 25 кг/м3

Минеральная вата -- материал с низким коэффициентом теплопроводности. Природа высоких теплоизолирующих свойств определяется волокнистой структурой материала из тончайших взаимно-переплетающихся волокон, получаемых путем высокотемпературного расплава базальтовых горных пород и зависит от средней толщины волокна и градиента плотности в объеме. При этом средняя толщина волокна минераловатного утеплителя -- минимально возможная для данной технологии, а содержание большого количества воздушных пор и каналов доходит до 95% от общего объема ваты. Теплопроводность воздуха в неподвижном состоянии очень мала. Это делает практически неограниченной область применения и эффективность материала, как в строительстве, так и в других областях.

Минвата -- экологически безопасный материал, позволяющий применять его в зданиях любого назначения, прежде всего в жилье, делая его комфортным при минимуме затрат.

Минераловатный утеплитель отличает повышенная устойчивость к воздействию огня и высоких температур, полностью сохраняя все свои характеристики до 400 °C. Разрушение материала происходит при 1090 °C что определяет порог устойчивости к высоким температурам (такая высокая температура достигается только за счет использования базальтового сырья без добавления шлаков).

Минеральная плита обладает высокими звукопоглощающими свойствами, которые обусловлены хаотичной волокнистой структурой. По системе оценки звукопоглощения 150 11 654, плиты соответствуют классам, А и Б и могут применяться конструкциях звукопоглощающих облицовок и акустических экранов, в конструкциях каркасных стен, покрытий мансард, межэтажных и чердачных перекрытий.

Минвата -- материал, долговечность которого более 50 лет. Химические параметры волокон определяют устойчивость к воздействию влаги, изменению температуры, химической агрессивности среды в реальных условиях эксплуатации. Обладает высокой химической стойкостью к строительным и отделочным материалам, растворам. Экологически безопасная, благодаря высокой степени поликонденсации связующих веществ.

4. Преимущества

Минеральная (базальтовая) вата наряду с отличными тепло- и звукоизоляционными качествами по сравнению с другими изоляционными материалами обладает целым рядом неоспоримых достоинств, что делает ее применение более предпочтительным в строительных конструкциях, рассчитанных на долгий срок службы.

* Теплотехнические характеристики

Изоляция из камня и ваты проходит испытания на соответствие всем применимым стандартам отрасли для обеспечения отсутствия снижения меры теплосопротивления теплоизоляционного материала с течением времени. Засыпная изоляция из каменной и шлаковой ваты устойчива к оседанию и отдаче шерстяных продуктов после сжатия средней степени, поэтому после монтажа теплотехнические характеристики сохраняются на протяжении всего срока эксплуатации продукта.

* Огнестойкость

Изоляция из каменной и шлаковой ваты обладает от природы огнеупорными свойствами и сохраняет их на протяжении всего срока эксплуатации продукта. Такая изоляция способна выдерживать температуры, превышающие 2,000°F. Поскольку у этих продуктов высокая температура плавления, их можно использовать для производства целого ряда применения, для которых необходимы такие уникальные свойства. Эти продукты соответствуют требованиям NFPA 220 и стандартам Американского общества по испытанию и материалам (ASTM) E136, и представляют собой продукты Класса А, прошедшие испытания в соответствии с ASTM E84 и NFPA 101. Изоляция из каменной и шлаковой ваты используется как средство пассивной противопожарной защиты во многих зданиях.

* Звукопоглощение

Волоконная структура и высокая плотность изоляции из каменной и шлаковой ваты обеспечивает высокие свойства звукопоглощения, что делает эти продукты важной частью систем, предназначенных для уменьшения передачи звуков.

* Устойчивость к воздействию плесени, грибка и бактерий

Изоляция из каменной и шлаковой ваты устойчива к росту плесени, грибка и бактерий, поскольку является неорганическим материалом.

Волоконный состав изоляции из каменной и шлаковой ваты обеспечивает гибкость и универсальность, которую не могут обеспечить другие виды изоляции. Изоляция из каменной и шлаковой ваты выпускается в виде самых различных форм, разновидностей и размеров, включая доску, войлок, засыпную изоляцию, материал для напыления, а также изоляцию для труб для многих общих и специализированных применений.

* Экологические преимущества

Одним из самых важных преимуществ, которые предоставляет изоляция из камня и шлака, является ее способность делать здания и оборудование более энергосберегающими. Термоэффективная система или термосберегающее здание уменьшают количество энергии, необходимые для их материально-технического обслуживания.

Шлаковую шерсть производят из доменного шлака, побочного продукта производства стали. По оценкам отрасли, более 90 процентов шлака, используемого для изоляции, приобретается непосредственно у производителей стали. Оставшиеся 10% добывают на площадках для утилизации и свалках. В период между 1992 и 2005 гг., производители изоляции из шлаковой ваты использовали более 13 миллиардов фунтов отходов доменного шлака для производства изоляции.

* Низкая теплопроводность

Она является важнейшим и отличительным свойством минеральной ваты, которое зависит от средней толщины волокна материала. В сравнении с другими материалами, для обеспечения такого же термического сопротивления, как у минваты толщиной 10 сантиметров и плотностью 100 кг/м3, понадобиться пустотного керамического кирпича 117 см толщиной, глиняного -- 160 см, силикатного -- 200 см, а сухого дерева -- 25,5 см.

* Паропроницаемость

С её помощью минеральная вата может с легкостью накапливать и испарять избыточную влагу в помещениях. Данное свойство очень благоприятно влияет на влажностный режим сооружения.

минеральный вата теплоизоляционный теплотехнический

* Экологичность

За счет неё минеральная вата полностью безвредна для здоровья и организма человека. Она обеспечивает необходимое удобство внутри помещений благодаря своим отличительным свойствам высокоэффективного утеплителя.

* Долговечность

Обеспечивается за счет использования горных пород базальтового камня, благодаря чему минеральная вата также устойчива к внешним воздействиям и может сохранять свои отличительные свойства довольно продолжительное время. Минимальный срок службы минваты -- 50 лет.

* Ничтожно малая усадка

С её помощью минеральная вата сохраняет свои геометрические размеры в течение всего периода эксплуатации здания. Это гарантирует отсутствие «мостиков холода», которые в противном случае неизбежно возникли бы на стыках изоляционных плит.

Достоинства минераловатных материалов дополняет легкость выполнения монтажа. Мягкие изделия легко режутся ножом, а более плотные — ножовкой.

Столь много отличительных качеств вряд ли найдется в каком-либо другом материале, поэтому итог можно подвести только один -- еще очень долгое время вряд ли найдется замена столь высокоэффективному материалу, использующемуся повсеместно

Но у минваты есть и свои недостатки.

Недостатком этого материала является его большая осадка под воздействием вертикальных нагрузок, особенно при вибрации, и его большая влагоемкость.

Так же применение рыхлой минеральной ваты для тепловой изоляции затруднено присущими ей специфическими недостатками. При перевозках и хранении вата уплотняется и комкуется, часть волокон ломается и превращается в пыль; в конструкциях рыхлая вата должна быть защищена от механических воздействий, её укладка требует больших трудозатрат.

5. Область применения

Вата минеральная предназначена для изготовления теплоизоляционных и звукоизоляционных изделий, а также в качестве теплоизоляционного материала в строительстве и промышленности для изоляции поверхностей с температурой до + 700 °C. Применение:

· В качестве ненагруженной изоляции горизонтальных, вертикальных и наклонных строительных ограждающих конструкций всех типов зданий.

· В системах наружного утепления штукатурного типа.

· В качестве теплоизоляционного слоя в навесных вентилируемых фасадах.

· В системах с утеплителем с внутренней стороны ограждающей конструкции.

· В системах с утеплителем внутри ограждающей конструкции (трёхслойные бетонные или железобетонные панели, трёхслойные сэндвич — панели с металлическими обшивками, слоистая кладка).

· В качестве тепловой изоляции промышленного оборудования, резервуаров и трубопроводов тепловых сетей, магистральных нефте- и газопроводов, технологических трубопроводов электростанций, металлургических, нефтехимических и др. промышленных предприятий.

· В качестве нижнего теплозвукоизоляционного слоя в многослойных покрытиях плоских кровель, в том числе при укладке на поверхность без устройства цементной стяжки.

· В качестве теплозвукоизоляционного слоя в покрытиях плоских кровель, в том числе при укладке на поверхность без устройства цементной стяжки.

· В качестве верхнего теплозвукоизоляционного слоя в многослойных покрытиях плоских кровель, в том числе при укладке на поверхность без устройства цементной стяжки.

6. Минераловатные изделия

И в нашей стране, и за рубежом существуют заводы по производству минераловатных изделий широкой номенклатуры. В основном они выпускают теплоизоляционные плиты на синтетической связке (фенольная смола).

1. Минеральные маты

Этот материал представляет собой минераловатный ковер, проложенный между битуминизированной бумагой, стеклотканью или металлической сеткой, прошитый прочными нитями или тонкой проволокой. Длина стандартных матов — до 500, ширина — до 150, толщина — до 10 см. Плотность — 100−200 кг/т.

2. Минеральный войлок

Этот материал выпускается в виде листов и рулонов, представляет собой минеральную вату, пропитанную дисперсиями синтетических смол. Плотность войлока — 100−150 кг/м3 Теплопроводность — 0,046−0,052 Вт/(м·К).

3. Минераловатные плиты

· Минераловатные жесткие плиты

Эти плиты производятся из смешанной с битумной эмульсией или синтетическими смолами минеральной ваты методом прессования и полимеризации. Толщина плит — 4−10 см Плотность составляет 100−400 кг/м3.

· Минераловатные полужесткие плиты

Этот материал изготавливают из минерального волокна путем распыления на него синтетических смол или битума с последующим прессованием и сушкой. Плотность плит зависит от вида связующего и уплотнения и лежит в диапазоне 75−300 кг/м3.

· Минераловатные плиты повышенной жесткости

Состоит из минеральной ваты и композиционного нетоксичного связующего. Плиты имеют плотную волокнистую структуру.

Плотность — 200 кг/кв. м

Длина -- 1000 мм, ширина -- 500 мм, толщина -- 40−120мм

4. Рыхлая минеральная вата

Производится из обрезков при изготовлении основных минераловатных изделий, дополнительно измельчаемых в специальных машинах.

5. Минераловатные цилиндры

Применяются для изоляции трубопроводов с температурой поверхности от — 1200 С до + 7000 С. Выпускаются следующих внутренних диаметров: 57, 76, 89, 108, 113, 159, 219, 273 мм. Теплопроводность = 0,04 Вт (м. К).

Сайты, использованные при подготовке материала:

http: //www. vashdom. ru/

http: //www. know-house. ru

http: //ru. wikipedia. org

http: //www. karkas-dom. ru/

http: //remstroi. biz

http: //www. izolaciya. ru/

r.bookap.info

"Минеральная и стеклянная вата и изделия на их основе"

Выдержка из работы

Казанский Государственный Архитектурно-Строительный университет

Кафедра Технологий Строительных материалов и конструкций

Реферат на тему:

«Минеральная и стеклянная вата и изделия на их основе»

Выполнила ст. гр. 3СТ202

Грачева А.Е.

Казань 2015

Содержание

Введение

1. Историческая справка

2. Классификация

3. Сырьевые материалы

4. Основные технологические процессы и оборудования

5. Основные свойства продукции

6. Технико-экономические показатели

Заключение

Список использованных источников

минеральный вата шлак дутьевой

Введение

Неорганические теплоизоляционные материалы и изделия изготовляют на основе минерального сырья (горных пород, шлака, стекла, асбеста). К этой группе относят: минеральную, стеклянную вату и изделия из них. Эти материалы малогигроскопичные, огнестойки, не подвергаются загниванию. Их используют как для утепления строительных конструкций, так и для изоляции горячих поверхностей промышленного оборудования и трубопроводов.

Вата минеральная — это строительный материал, выполняющий теплоизоляционную функцию, состоящий из слабо уплотненной массы стекловидных волокон. Минеральная вата производится из силикатных расплавов на основе доменных шлаков, а также из смеси осадочных (мергель, доломит, известняк) и изверженных (диабаз, базальт, порфирит и т. д.) горных пород.

Вата стеклянная — это мягко-рыхлый строительный материал, структура которого представляет переплетенные между собой тончайшие стеклянные волокна. Основным сырьем для изготовления стеклянной ваты служат кварцевый песок, известняк, кальцинированная сода. Основное применение — в производстве теплоизоляционных материалов.

Цель данной работы — рассмотреть минеральную и стеклянную вату и изделия на их основе.

Задачи работы:

— рассмотреть историческую справку;

— рассмотреть классификацию;

— посмотреть сырьевые материалы;

— основные свойства продукции;

— рассмотреть технологическую схему.

1. Историческая справка

Основным видом теплоизоляционных материалов в России и за рубежом в настоящее время является минеральная вата и фабрикаты из нее.

Первое искусственное волокно -- шлаковата -- появилось побольше 100 лет тому назад, а ужe в 1897 г. было изготовлено высококачественное минеральное волокно с глинистых пород. В промышленных масштабах хозяйство минеральной ваты началось с 1914 г.

В нашей стране промышленное действие шлаковаты получает развитие в годы Советской власти: в 1930 г. -- на Билимбаевском металлургическом заводе; в 1932 г. был пущен шлаковатный рулон сословие в Сатке.

В 1933 г. введен в действие новоиспеченный Билимбаевский шлаковатный завод.

В 1950 г. в Советский Союз уже производилось около 30 тыс. м в год шлаковаты и начался выпуск минераловатного ковра в рулонах, В дальнейшем наметилась ход к сокращению доли выпуска товарной минеральной ваты и увеличению производства изделий из нее, которая сохраняется и в настоящее время как в нашей стране, круглым счетом и за рубежом.

Основными минераловатными изделиями в отечественной практике являются минераловатные плиты на синтетическом и битумном связующем, прошивные маты, плиты в целях строительной и мoнтaжнoй изоляции. В 70-е годы началось интенсивное освоение эффективных минераловатных изделий, в частности, жестких минераловатных плит марки ПЖ (ГОСТ 9573--82), плит повышенной жесткости с ориентированными волокнами (ламельных плит).

Хотя с давних пор минеральное волокно существовало в природе как продукт вулканических извержений, искусственным путем базальтовый волокнистый продукт был получен лишь в 1840 г. в Англии. Как следует из материалов компании Rockwool Russia, с 1870 г. в США было запущено промышленное производство базальтового волокна для целей теплозащиты сталелитейных печей. Промышленное производство силикатного волокна было организовано в 1938 г. на заводе компании Owens-Corning Fiberglas Corporation, которая проводила опыты по производству стекловолокна еще в 20-х гг. С 1939 г. эта компания выполняла госзаказы на утепление военных судов.

Несмотря на длительную историю и присутствие серьезных конкурентов на рынке теплоизоляции, минеральная вата пользуется популярностью и в наши дни.

2. Классификация

Под минеральной ватой в широком смысле принято понимать любой волокнистый утеплитель, произведенный на основе минеральной сырья. Минеральную вату в зависимости от используемого для ее производства сырья подразделяют на:

ь стекловату, производимую из смеси песка, соды, известняка и т. д.

ь каменную вату, для производства которой используются горные породы — базальт, габбро, порфирит и др.

ь шлаковату, производимую на основе металлургических шлаков и других побочных продуктов промышленности.

Также минеральная вата — это волокнистый бесформенный материал — состоит из тонких расплавов стекловидных волокон диаметром 5−15 мкм, получаемых из расплава легкоплавких горных пород (мергелей, доломитов и др.), металлургических и топливных шлаков и их смеси. Расплав обычно получают в вагранке. Волокна образуются при воздействии подаваемого под давлением пара или воздуха на непрерывно вытекающую из вагранки струю расплава, либо путем подачи расплава на валки или фильтры, или диск центрифуги. Полученное минеральное волокно собирается в камере волокноосаждения на непрерывно движущейся сетке. В эту камеру вводят органические и минеральные связующие вещества:

ь минераловатные твердые плиты;

ь минераловатные изделия с гофрированной структурой;

ь минераловатные полужесткие и мягкие плиты;

ь прошивные маты;

ь базальтовое волокно;

ь неорганические жесткие изделия;

ь теплоизоляционные легкие бетоны;

ь вулканитовые изделия;

ь совелит;

ь теплоизоляционные цементные ячеистые бетоны;

ь ячеистое стекло.

Каменная вата — именно каменную вату, которую в свою очередь в зависимости от используемого сырья можно разделить на: базальтовую вату — тонкое (диаметр 3−6 мкм) и супертонкое (диаметр до 3 мкм) базальтовое волокно без связующих компонентов; габбро-базальтовую и порфиритовую вату (диаметром волокна 4−6 мм) с улучшающими добавками и с различного рода связующими (формальдегидные смолы, битумные материалы, глины и т. д.). Теплоизоляция из супертонкого волокна является одним из лучших изоляционных материалов, выдерживающим высокие температуры, обладающим легким весом и химической стойкостью, высокой вибростойкостью (потеря массы при 900 С, частоте в 50 Гц и времени воздействия 3 часа составляет всего 0,35%), высокими звукоизоляционными характеристиками (коэффициент звукопоглащения 0,95… 0,99). При этом, теплоизоляция из супертонкого волокна имеет ряд недостатков, ограничивающих ее широкое применение: высокая стоимость, жесткость, в Европе считается концерогенной. Применяется в авиастроении, атомной энергетике, химической и биологической промышленности, кораблестроении, производстве космических аппаратов, автомобилестроении, криогенной технике и т. д.

Эковата — является отличным теплоизолирующим и звукопоглащающим материалом, позволяет создавать сплошной слой утепления без образования мостиков холода (стыки между теплоизоляционными материалами, пустоты и прочие места, с высокой теплопроводностью), эковата способна аккумулировать и отдавать естественную влагу без потери изолирующих свойств, она не поддерживает горение, (тлеет под действием направленного пламени). В то же время, процесс монтажа эковаты довольно трудоемок (необходимо уплотнение материала в процессе засыпки), а пыль образуемая при ее засыпке — опасна для слизистой оболочки. Эковата применяется в качестве засыпки в труднодоступных участках здания (межстенное пространство, засыпка под поверхность пола).

Ячеистое стекло — (пеностекло, газостекло) представляет собой пористый материал в виде блоков и плит, состоящий из вспученной стекломассы с заключенными в ней ячейками. Сырьем для производства пеностекла являются те же исходные материалы, что и для производства других видов стекла: кварцевый песок, известняк, доломит, сода, сульфат.

Пеностекло обладает комплексом ценных свойств, выгодно отличающих его от многих других теплоизоляционных материалов, таких как высокая прочность, водостойкость, негорючесть, высокое звукопоглощение, способность легко обрабатываться режущим инструментом, возможность получения материалов с различной окраской.

Пористость пеностекла для различных его видов его колеблется от 80 до 95%. Размеры отдельных пор в пеностекле заводского изготовления колеблются от 0,1 до 2−3 мм., плотность находится в пределах от 100 до 700 кг/м3. Коэффициент теплопроводности пеностекла 0,05−0,09 Вт/м?C.

Отличительным свойством пеностекла от других видов теплоизоляционных материалов является высокая прочность при одинаковых значениях объемного веса по сравнению с другими ячеистыми материалами (находится в пределах от 0,5 до 5 МПа в зависимости от плотности).

Но подробнее рассмотрим про стеклянную вату и изделия из нее.

Стекловата по своим характеристикам очень схожа с каменной ватой, но п оряду свойств у них имеются некоторые отличия, которые обусловлены разницей в длине волокон (у стекловаты волокна длиннее в два-три раза), что обеспечивает изделиям из стекловаты большую упругость, мягкость и эластичность. Но в то же время, благодаря горизонтальной ориентации волокон, стекловата обладает меньшей жесткостью и прочностью на сжатие.

Стеклянная вата представляет собой волокнистый материал, состоящий из тонких и гибких стеклянных нитей, получаемых из расплавленной стекломассы. Для изготовления ваты используют стеклянный бой или сырье, служащее для производства стекла, — кварцевый песок, известняк, кальцинированную соду и сульфат натрия. Стеклянная вата имеет волокна, значительно более длинные, чем минеральная вата, отличается от нее большей химической стойкостью; теплопроводность ее [ не выше 0,052 Вт/т (м?С) при температуре +25 С] практически такая же, как и минеральной ваты. Стеклянная вата не горит, не тлеет, не гниет независимо от условий эксплуатации. Объемная масса в рыхлом состоянии не должна быть более 130 кг/м3. Структура ваты должна быть рыхлой — количество прядей, состоящих из параллельных, плотно расположенных волокон, — не более 20% по массе.

Вату изготавливают тремя способами — фильерным, дутьевым и штабиковым. Первым способ получения волокна состоит в том, что из расплава стекла через небольшие отверстия вытягивают тонкие нити. Дутьевой способ дает более толстое волокно небольшой длины. Его получают распылением стеклянного расплава струей пара или горячего газа высокого давления (0,6- 1 МПа). Получение стекловолокна в основных чертах аналогично процессу волокнообразования в производстве минеральной ваты. Штабиковый способ получения стекловолокна заключается в том, что стеклянные палочки подогревают до расплавления горелками, причем капля стекла, падая вниз, тянет за собой тонкие стеклянные волокна, которые наматывают на вращающий барабан.

Наиболее перспективным способом получения стеклянного волокна для теплоизоляции является дутьевой — достаточно дешевый и высокопроизводительный. Готовую стеклянную вату упаковывают в трехслойные бумажные мешки, а также хлопчатобумажную ткань или рогожу.

Хранят стеклянную вату и изделия из нее в крытых сухих помещениях, транспортируют в крытых вагонах или автомашинах.

Для теплоизоляции стеклянную вату применяют главным образом в виде матов, полос, плит, скорлуп и других изделий.

Изделия из стеклянного волокна.

Теплоизоляционные изделия этой группы довольно многочисленны. Их применяют при температурах изолируемых поверхностей от -60 С до +180 С, для изоляции конструкций жилых и производственных зданий.

В соответствии с ГОСТ 10 499- 67 в настоящее время наша промышленность вырабатывает шесть видов теплоизоляционных изделий из стеклянного волокна, разделяемых на 10 различных марок.

Изготавливают маты и плиты из стеклянной ваты со средним диаметром волокна 10, 11 и 13 мкм. Включения неволокнистого стекла не должны превышать 5% по массе. Производство матов и плит слагается из следующих основных этапов: смешивание стеклянного волокна со связующим; формирование ковра нужных размеров; тепловая обработка ковка; раскрой ковра и рулонирование матов; сортировка и упаковка. Маты и плиты упаковывают в жесткую тару или пакеты из водонепроницаемой бумаги. Маты, выпускаемые в рулонах, упаковывают в прочную бумагу и завязывают. Маты и плиты, упаковывают в мягкую тару, укладывают в штабеля высотой не более 1,5 м во избежание деформации. Хранят и транспортируют изделия в условиях, не допускающих увлажнения и повреждения.

3. Сырьевые материалы

Минеральная вата может быть каменной или шлаковой, в зависимости от типа используемого сырья — горных пород габбро-базальтовой группы или доменных, ваграночных и мартеновских шлаков, а также шлаков цветной металлургии. Кроме неорганической части исходное сырье содержит от 2 до 4,5% органических составляющих — синтетическую смолу, гидрофобизатор, обеспыливатель.

Шлаковая вата не долговечна при повышенной влажности, сильно повышенных или пониженных температурах. В настоящее время ее еще используют только в дачном строительстве или при возведении временных сооружений. Поэтому далее мы будем говорить, прежде всего, именно о каменной вате, применяемой в строительстве «на десятилетия».

Минеральная вата представляет собой очень тонкие волокна, тесно переплетенные между собой. Между волокнами удерживается воздух, благодаря чему теплопроводность минеральной ваты близка к лучшему теплоизолятору на свете — воздуху в неподвижном состоянии.

Для получения минеральных волокон сначала получают расплав, как правило, в ванных печах или шахтных плавильных печах — вагранках. Вязкость расплава и температура его получения непосредственно определяют качество ваты и ее стоимость. Потом из этого расплава дутьевым, центробежным или центробежно фильерно-дутьевым способами вытягивают тонкие волокна диаметром до 8 мкм и длиной от 2 до 10 мм. В процессе образования волокон к ним добавляют связующий неорганический компонент и водоотталкивающие составы. В специальных камерах волокноосаждения волокна охлаждаются и спрессовываются в полотна. Наиболее тонкие волокна при почти полном отсутствии неволокнистых включений получают при центробежно фильерно-дутьевым способе — вата из них по качеству считается самой лучшей. В целом же содержание неволокнистых включений (частиц размером более 0,25 мм) в зависимости от марки ваты должно быть не более 12−25%.

4. Основные технологические процессы и оборудования

Рис. 1 Схема производства минеральной ваты из огненно-жидких шлаков. 1- бункер для песка; 2 — питатель; 3 — наклонный шнек; 4- тарельчатый питатель; 5 — сушильный барабан; 6 — конвейер; 7 — тельфер; 8- шнек-питатель; 9 — копер для пробивки шлаковой корки; 10 — шлаковый ковш; 11 — желоб для слива шлака в печь-шлакоприемник; 12 — печь-шлакоприемник; 13 — печь-питатель; 14- камера волокноосаждения; 15- дымосос с системой очистки воздуха от пыли.

5. Основные свойства продукции

Рассмотрим отличительные особенности минеральной ваты, определяющие область ее применения:

Теплоизоляционные свойства минеральной ваты обеспечиваются большим количеством практически неподвижного воздуха между многочисленными минеральными волокнами очень маленького диаметра. При заданной плотности наиболее эффективным теплоизолятором является вата с хаотически расположенными и беспорядочно ориентированными волокнами. Чем ниже коэффициент теплопроводности ?, тем выше сопротивление теплопередаче — тем меньшая толщина утеплителя необходима.

Так как исходным сырьем для получения минеральной ваты служат тугоплавкие материалы габбро-базальтовой группы, одним из важнейших ее свойств является огнестойкость. Минеральная вата относится к классу негорючих материалов, температура спекания волокон составляет около 1000? С, а рекомендуемая температура применения варьирует от -180 до +400 ?С у плит и до +700 ?С у матов, правда, при условии отсутствия механических воздействий, способных изменить форму изделия, так как связующий компонент разрушится уже при +250 ?С. Тем не менее даже при полном разрушении связующего компонента неповрежденные и связанные между собой волокна эффективно препятствуют распространению пламени и могут применяться для противопожарной защиты металлических конструкций и теплоизоляции производственных печей.

Благодаря волокнистой структуре минеральная вата хорошо усиливает затухание звуковых волн и обеспечивает звукоизоляцию в помещении, поглощая шум в широком диапазоне частот (поэтому ее так любят использовать для перегородок), а также благодаря высокой упругости и жесткости защищает от ударного шума (при применении для полов).

Как известно, влага может серьезно нарушить теплоизоляцию. Минеральная вата негигроскопична, при нормальных условиях эксплуатации содержание влаги в изделиях из нее всего 0,5% по объему. Тем не менее обычно их еще дополнительно пропитывают водоотталкивающими кремнийорганическими соединениями или специальными маслами. Гидрофобизированным изделиям из минеральной ваты будут не страшны ни хранение на открытой строительной площадке, ни монтаж в условиях повышенной влажности (влага будет стекать с утеплителя, сохраняя его свойства), ни морозные зимы, при которых влага внутри утеплителя может замерзнуть, расшириться и повредить его структуру. Кроме того, минеральная вата обладает высокой паропроницаемостью — влага из воздуха не будет конденсироваться среди волокон, ослабляя теплоизоляцию.

Минеральная вата является химически пассивной средой — она не вызовет коррозию контактирующих с ней металлов, не будет гнить, останется равнодушной к воздействию масел, растворителей и ультрафиолета Изделия из минеральной ваты экологически безопасны, под воздействием огня не дымят и не выделяют токсичные газы.

Изделия из минеральной ваты обеспечивают высокую сопротивляемость к механическим воздействиям, упругость, прочность на сжатие или разрыв. Хаотично расположенные под разными углами волокна противостоят механической деформации и дают очень малую усадку со временем. Это гарантирует отсутствие мостиков холода, которые в противном случае возникли бы на стыках изоляционных плит. Однако чем выше в минеральной вате вертикально ориентированных волокон, тем больше прочность на сжатие она демонстрирует и тем более низкой плотности минеральную плиту можно применять. Несмотря на такую стойкость к деформациям утеплители из минеральной ваты легко монтируются: мягкие плиты режутся ножом, а более жесткие -- ножовкой.

Изделия из минеральной ваты долговечны, срок их эксплуатации превышает 50 лет, обеспечивая промышленному оборудованию и трубопроводам беспроблемную эксплуатацию, а домам тепло и уют.

6. Технико-экономические показатели

Вата минеральная предназначена для изготовления теплоизоляционных и звукоизоляционных изделий, а также в качестве теплоизоляционного материала в строительстве и промышленности для изоляции поверхностей с температурой до + 700 °C. Необходимо помнить, что в изделиях из минеральной (каменной) ваты на синтетическом связующем (фенолформальдегидные смолы) при температуре около 300−350 °С начинается процесс деструкции связующего, что приводит к невозможности ее использования при вибрационных нагрузках, т.к. она будет рассыпаться на волокна без связующего.

Применение:

ь в качестве ненагруженной изоляции горизонтальных, вертикальных и наклонных строительных ограждающих конструкций всех типов зданий.

ь В системах наружного утепления штукатурного типа.

ь В качестве теплоизоляционного слоя в навесных вентилируемых фасадах.

ь В системах с утеплителем с внутренней стороны ограждающей конструкции.

ь В системах с утеплителем внутри ограждающей конструкции (трёхслойные бетонные или железобетонные панели, трёхслойные сэндвич-панели с металлическими обшивками, слоистая кладка).

ь В качестве тепловой изоляции промышленного оборудования, резервуаров и трубопроводов тепловых сетей, магистральных нефте- и газопроводов, технологических трубопроводов электростанций, металлургических, нефтехимических и др. промышленных предприятий.

ь В качестве нижнего теплозвукоизоляционного слоя в многослойных покрытиях плоских кровель, в том числе при укладке на поверхность без устройства цементной стяжки.

ь В качестве теплозвукоизоляционного слоя в покрытиях плоских кровель, в том числе при укладке на поверхность без устройства цементной стяжки.

ь В качестве верхнего теплозвукоизоляционного слоя в многослойных покрытиях плоских кровель, в том числе при укладке на поверхность без устройства цементной стяжки.

В данный момент плиты выпускаются либо по ГОСТ 9573–96, либо по техническим условиям производителя.

Основные свойства минеральной ваты и технико-экономические показатели ее получения различными способами:

Таблица 1

Сырая вата редко используется в качестве теплоизоляционного материала по причинам низкой транспортабельности, невозможности механизированной укладки в конструкции и снижения теплозащитных свойств в процессе эксплуатации. Перечисленные недостатки рыхлой ваты в значительной степени устраняются при изготовлении из нее изделий.

Заключение

Минеральная вата волокнистый теплоизоляционный материал, получаемый из силикатных расплавов. Сырьем для ее производства служат горные породы (известняки, мергели, диориты и др.), отходы металлургической промышленности (доменные и топливные шлаки) и промышленности строительных материалов (бой глиняного и силикатного кирпича).

Производство минеральной ваты состоит из двух основных технологических процессов: получение силикатного расплава и превращение этого расплава в тончайшие волокна. Силикатный расплав образуется в вагранках шахтных плавильных печах, в которые загружают минеральное сырье и топливо (кокс). Расплав с температурой 1300−1400°С непрерывно выпускают из нижней части печи.

Существует два способа превращения расплава в минеральное волокно: дутьевой и центробежный. Сущность дутьевого способа заключается в том, что на струю жидкого расплава, вытекающего из летки вагранки, воздействует струя водяного пара или сжатого газа. Центробежный способ основан на использовании центробежной силы для превращения струи расплава в тончайшие минеральные волокна толщиной 2−7 мкм и длиной 2−40 мм. Полученные волокна осаждаются в камере волокна осаждения на движущуюся ленту транспортера. Минеральная вата это рыхлый материал, состоящий из тончайших переплетенных минеральных волокон и небольшого количества стекловидных включений (шариков, цилиндриков и др.), так называемых корольков.

Чем меньше в вате корольков, тем выше ее качество.

Минеральная вата хрупка, и при ее укладке образуется много пыли, поэтому вату гранулируют т. е. о превращают в рыхлые комочки — гранулы. Их используют в качестве теплоизоляционной засыпки пустотелых стен и перекрытий. Сама минеральная вата является как бы полуфабрикатом, из которого выполняют разнообразные теплоизоляционные минераловатные изделия: войлок, маты, полужесткие и жесткие плиты, скорлупы, сегменты и др.

Стеклянная вата и изделия из нее. Стеклянная вата материал, состоящий из беспорядочно расположенных стеклянных волокон, полученных из расплавленного сырья. Сырьем для производства стекловаты служит сырьевая шахта для варки стекла (кварцевый песок, кальцинированная сода и сульфат натрия) или стекольный бой. Производство стеклянной ваты и изделий из нее состоит из следующих технологических процессов: варка стекломассы в ванных печах при 1300−1400 °С, изготовление стекловолокна и формование изделий.

Стекловолокно из расплавленной массы получают способами вытягивания или дутьевым. Стекловолокно вытягивают штабиковым (подогревом стеклянных палочек до расплавления с последующим их вытягиванием в стекловолокно, наматываемое на вращающиеся барабаны) и фильерным (вытягиванием волокон из расплавленной стекломассы через небольшие отверстия-фильтры с последующей намоткой волокон на вращающиеся барабаны) способами. При дутьевом способе расплавленная стекломасса распыляется под действием струи сжатого воздуха или пара.

В зависимости от назначения вырабатывают текстильное и теплоизоляционное (штапельное) стекловолокно. Средний диаметр текстильного волокна 3−7 мкм, а теплоизоляционного 10−30 мкм.

Стеклянное волокно значительно большей длины, чем волокна минеральной ваты и отличается большими химической стойкостью и прочностью. Плотность стеклянной ваты 75−125 кг/м3, теплопроводность 0,04−0,052 Вт/(м/°С), предельная температура применения стеклянной ваты 450 °C. Из стекловолокна выполняют маты, плиты, полосы и другие изделия, в том числе тканые.

Список использованных источников

1. Строительные материалы: учебно-справочное пособие. 4-е изд. (Айрапетов Г. А.)

2. Современные строительные материалы (Жуков А.Д.)

3. Строительные материалы (Киреева Ю.И.)

4. Справочник по строительным материалам и изделиям. Издание 5 (Основин В.Н., Шуляков Л. В., Дубяго Д.С.)

5. Электронные базы выпусков журнала «Строительные материалы»

mgutunn.ru

Минеральная вата и изделия из неё

Размещено на

Размещено на

Реферат

По дисциплине

Строительные материалы

Тема:

Минеральная вата и изделия из неё

Содержание

1. Минеральная вата и её история

2. Производство минеральной ваты

3. Характеристика минеральной ваты

4. Преимущества

5. Область применения

6. Минераловатные изделия

Сайты, использованные при подготовке реферата

1. Минеральная вата и её история

Минеральная вата (минвата, минераловатный утеплитель) -- волокнистый теплоизоляционный материал на синтетическом связующем, получаемый исключительно из минерального сырья -- силикатных расплавов горных пород (часто используются силикатные расплавы из доменных шлаков, смесей осадочных и изверженных горных пород).

Наиболее распространенными в наше время являются минераловатные изделия. Есть данные, что их часть среди всех применяемых теплоизоляционных материалов составляет приблизительно 80 %. Структура ваты очень интересная. Она представляет из себя тонкие и гибкие волокна, которые получились из капель раздробленного минерального расплавава вытянутого в нити.

В зависимости от вида сырья минеральная вата делится на каменную и шлаковую. Сырьем для производства каменной ваты служат горные породы - диабаз, базальт, известняк, доломит, и др. Шлаковую вату получают из шлаков чёрной и цветной металлургии.

Ведущие мировые производители в качестве сырья используют исключительно горные породы, что позволяет получать минеральную вату высокого качества с длительным сроком эксплуатации. Именно её рекомендуется применять для ответственных конструкций - в случае, когда требуется их многолетняя надежная работа.

История

Изоляция из камня и шлака, которую называют минеральной ватой, производилась естественным способом на протяжении столетий. Во время извержения вулканов, когда сильные ветры проносятся над потоком расплавленной лавы, лава распыляется на тонкие шелковистые нити, которые выглядят как шерсть. Этот природный механизм вдохновил специалистов на создание одного из самых универсальных и инновационных продуктов из всех, что имеются на рынке в настоящий момент. Современная изоляция из каменной или шлаковой ваты представляет собой высокотехнологичную разновидность своей предшественницы, которая производилась из имевшихся в изобилии базальта и промышленного шлака.

Минвата является материалом, устойчивым к воздействию повышенных температур. Она сохраняет все свои химические и физические характеристики при температуре до + 400 С. Незначительное разрушение структуры начинается только при исходной температуре + 1090 С - это порог устойчивости материала.

2. Производство минеральной ваты

Процесс производства минеральной ваты включает в себя несколько этапов:

· подготовку сырья

· получение расплава

· формирование волокон

· осаждение волокон

· получение минераловатного ковра

Важным шагом при производстве минеральной ваты является расчет состава смеси сырьевых материалов -- шихты - для минваты. От него во многом зависят дальнейшие свойства базальтового утеплителя (базальтовой ваты). Процесс получения расплава обычно осуществляется в вагранках -- шахтных плавильных печах. Сырьё загружается вместе с коксом, который является топливом. При температуре 1300-1400°С образуется расплав, который непрерывным потоком поступает из нижней части вагранки. Формирование минерального волокна базальтовой ваты производят дутьевым или центробежным методом. Первый заключается в воздействии на струю расплава струи водяного пара или сжатого газа, второй основан на использовании центробежной силы, превращающей горячий жидкий шлак или камень в тончайшие волокна. Полученные нити попадают в камеру осаждения, а оттуда поступают на конвейер под уплотняющие их валки. Следующим этапом становится введение в минвату связующего, позволяющего формировать минеральные плиты базальтового утеплителя, а затем, после дополнительного формования и уплотнения, минераловатный ковёр базальтовой теплоизоляции подвергается продольной и поперечной резке на минеральные плиты (минплиты) или маты заданного размера. Таким образом, получается конечный продукт - базальтовая вата, который и поступает в продажу, как правило, в виде минплит.

3. Характеристика минеральной ваты

Применение минеральной ваты в качестве теплоизоляции и шумоизоляции позволяет создать комфортные условия внутри помещения -- хорошо сохранять тепло зимой и прохладу летом, эффективно снижать уровень шума.

Плотность в момент изготовления не более 25 кг/м3

Минеральная вата -- материал с низким коэффициентом теплопроводности. Природа высоких теплоизолирующих свойств определяется волокнистой структурой материала из тончайших взаимно-переплетающихся волокон, получаемых путем высокотемпературного расплава базальтовых горных пород и зависит от средней толщины волокна и градиента плотности в объеме. При этом средняя толщина волокна минераловатного утеплителя -- минимально возможная для данной технологии, а содержание большого количества воздушных пор и каналов доходит до 95% от общего объема ваты. Теплопроводность воздуха в неподвижном состоянии очень мала. Это делает практически неограниченной область применения и эффективность материала, как в строительстве, так и в других областях.

Минвата -- экологически безопасный материал, позволяющий применять его в зданиях любого назначения, прежде всего в жилье, делая его комфортным при минимуме затрат.

Минераловатный утеплитель отличает повышенная устойчивость к воздействию огня и высоких температур, полностью сохраняя все свои характеристики до 400°С. Разрушение материала происходит при 1090°С что определяет порог устойчивости к высоким температурам (такая высокая температура достигается только за счет использования базальтового сырья без добавления шлаков).

Минеральная плита обладает высокими звукопоглощающими свойствами, которые обусловлены хаотичной волокнистой структурой. По системе оценки звукопоглощения 150 11654, плиты соответствуют классам А и Б и могут применяться конструкциях звукопоглощающих облицовок и акустических экранов, в конструкциях каркасных стен, покрытий мансард, межэтажных и чердачных перекрытий.

Минвата -- материал, долговечность которого более 50 лет. Химические параметры волокон определяют устойчивость к воздействию влаги, изменению температуры, химической агрессивности среды в реальных условиях эксплуатации. Обладает высокой химической стойкостью к строительным и отделочным материалам, растворам. Экологически безопасная, благодаря высокой степени поликонденсации связующих веществ.

4. Преимущества

Минеральная (базальтовая) вата наряду с отличными тепло- и звукоизоляционными качествами по сравнению с другими изоляционными материалами обладает целым рядом неоспоримых достоинств, что делает ее применение более предпочтительным в строительных конструкциях, рассчитанных на долгий срок службы.

* Теплотехнические характеристики

Изоляция из камня и ваты проходит испытания на соответствие всем применимым стандартам отрасли для обеспечения отсутствия снижения меры теплосопротивления теплоизоляционного материала с течением времени. Засыпная изоляция из каменной и шлаковой ваты устойчива к оседанию и отдаче шерстяных продуктов после сжатия средней степени, поэтому после монтажа теплотехнические характеристики сохраняются на протяжении всего срока эксплуатации продукта.

* Огнестойкость

Изоляция из каменной и шлаковой ваты обладает от природы огнеупорными свойствами и сохраняет их на протяжении всего срока эксплуатации продукта. Такая изоляция способна выдерживать температуры, превышающие 2,000°F. Поскольку у этих продуктов высокая температура плавления, их можно использовать для производства целого ряда применения, для которых необходимы такие уникальные свойства. Эти продукты соответствуют требованиям NFPA 220 и стандартам Американского общества по испытанию и материалам (ASTM) E136, и представляют собой продукты Класса А, прошедшие испытания в соответствии с ASTM E84 и NFPA 101. Изоляция из каменной и шлаковой ваты используется как средство пассивной противопожарной защиты во многих зданиях.

* Звукопоглощение

Волоконная структура и высокая плотность изоляции из каменной и шлаковой ваты обеспечивает высокие свойства звукопоглощения, что делает эти продукты важной частью систем, предназначенных для уменьшения передачи звуков.

* Устойчивость к воздействию плесени, грибка и бактерий

Изоляция из каменной и шлаковой ваты устойчива к росту плесени, грибка и бактерий, поскольку является неорганическим материалом.

Волоконный сос...

www.tnu.in.ua

Минеральная и стеклянная вата и изделия на их основе — реферат

Министерство  образования и науки РФ

Казанский государственный  архитектурно-строительный университет

В 

В 

В 

Кафедра строительных материалов

В 

В 

В 

Реферат

На тему: «минеральная и стеклянная вата и изделия на их основе»

В 

В 

В 

В 

Выполнил: ст-т  гр 54-201 Загртдинов И. А.

Проверил: к. т. н. доцент Халиуллин М.И. 

В 

В 

В 

Казань 2011

В 

Содержание

1. Введение……………………………………………………………………3

2. Историческая справка………………………………………………….....4

3. Классификация…………………………………………………………….6

4. Сырьевые материалы…………………………………………………….10

5. Основные технологические процессы и оборудования……………….11

6. Основные свойства продукции………………………………………….12

7. Технико-экономические  показатели…………………………………….14

8. Заключение………………………………………………………………..17

9. Список использованных  источников……………………………………19

В 

В 

В 

В 

В 

В 

В 

В 

В 

В 

В 

В 

В 

В 

1. Введение

       Неорганические теплоизоляционные  материалы и изделия изготовляют на основе минерального сырья (горных пород, шлака, стекла, асбеста). К этой группе относят: минеральную, стеклянную вату и изделия из них. Эти материалы малогигроскопичные, огнестойки, не подвергаются загниванию. Их используют как для утепления строительных конструкций, так и для изоляции горячих поверхностей промышленного оборудования и трубопроводов.

   Минеральная вата – волокнистый теплоизоляционный материал, получаемый из силикатных  расплавов. Сырьем для ее производства  служат  горные  породы (известняки, мергели, диориты и др.), отходы металлургической промышленности (доменные и топливные шлаки) и промышленности  строительных  материалов (бой глиняного и силикатного кирпича).

 Стеклянная  вата – материал, состоящий из  беспорядочно  расположенных стеклянных  волокон, полученных из расплавленного сырья. Сырьем для производства стекловаты служит сырьевая шахта для варки стекла (кварцевый песок, кальцинированная сода и сульфат натрия) или  стекольный  бой.

Цель данной работы - рассмотреть минеральную и стеклянную вату и изделия на их основе.

Задачи работы:

• рассмотреть историческую справку;
• рассмотреть классификацию;
• посмотреть сырьевые материалы;
• основные свойства продукции;
• рассмотреть технологическую схему.

В 

В 

В 

В 

2. Историческая  справка

    Основным видом теплоизоляционных материалов в России и за рубежом в настоящее время является минеральная вата и фабрикаты из нее.

  Первое искусственное  волокно — шлаковата — появилось побольше 100 лет тому назад, а ужe в 1897 г. было изготовлено высококачественное минеральное волокно с глинистых пород. В промышленных масштабах хозяйство минеральной ваты началось с 1914 г. В нашей стране промышленное действие шлаковаты получает развитие в годы Советской власти: в 1930 г.— на Билимбаев-ском металлургическом заводе; в 1932 г. был пущен шлаковатный рулон сословие в Сатке.

   В 1933 г. введен  в действие новоиспеченный Билимбаевский шлаковатный завод.

   В 1950 г. в Советский Союз уже производилось около 30 тыс. м в год шлаковаты и начался выпуск минераловатного ковра в рулонах, В дальнейшем наметилась ход к сокращению доли выпуска товарной минеральной ваты и увеличению производства изделий из нее, которая сохраняется и в настоящее время как в нашей стране, круглым счетом и за рубежом. Основными минераловатными изделиями в отечественной практике являются минераловатные плиты на синтетическом и битумном связующем, прошивные маты, плиты в целях строительной и мoнтaжнoй изоляции. В 70-е годы началось интенсивное освоение эффективных минераловатных изделий, в частности, жестких минераловатных плит марки ПЖ (ГОСТ 9573—82), плит повышенной жесткости с ориентированными волокнами (ламельных плит).

     Хотя  с давних пор минеральное волокно  существовало в природе как продукт вулканических извержений, искусственным путем базальтовый волокнистый продукт был получен лишь в 1840 г. в Англии. Как следует из материалов компании Rockwool Russia, с 1870 г. в США было запущено промышленное производство базальтового волокна для целей теплозащиты сталелитейных печей. Промышленное производство силикатного волокна было организовано в 1938 г. на заводе компании Owens-Corning Fiberglas Corporation, которая проводила опыты по производству стекловолокна еще в 20-х гг. С 1939 г. эта компания выполняла госзаказы на утепление военных судов.

  Несмотря  на длительную историю и присутствие  серьезных конкурентов на рынке  теплоизоляции, минеральная вата  пользуется популярностью и в  наши дни.

В 

В 

В 

В 

В 

В 

В 

В 

В 

В 

В 

В 

В 

В 

В 

В 

В 

В 

В 

В 

В 

В 

 3. Классификация

Под минеральной  ватой в широком смысле принято  понимать любой волокнистый утеплитель, произведенный на основе минеральной  сырья. Минеральную вату в зависимости  от используемого для ее производства сырья подразделяют на: стекловату, производимую из смеси песка, соды, известняка и т.д. каменную вату, для производства которой используются горные породы - базальт, габбро, порфирит и др. шлаковату, производимую на основе металлургических шлаков и других побочных продуктов промышленности.

 Также минеральная вата – это волокнистый бесформенный материал состоит из тонких расплавов стекловидных волокон диаметром 5-15 мкм, получаемых из расплава легкоплавких горных пород ( мергелей, доломитов и др.), металлургических и топливных шлаков и их смеси. Расплав обычно получают  в вагранке. Волокна образуются при воздействии подаваемого под давлением пара или воздуха на непрерывно вытекающую из вагранки струю расплава, либо путем подачи расплава на валки или фильтры, или диск центрифуги. Полученное минеральное волокно собирается в камере волокноосаждения на непрерывно движущейся сетке. В эту камеру вводят органические и минеральные связующие вещества: минераловатные твердые плиты, минераловатные изделия с гофрированной структурой, минераловатные полужесткие и мягкие плиты, прошивные маты, базальтовое волокно, неорганические жесткие изделия; теплоизоляционные легкие бетоны, вулканитовые изделия, совелит, теплоизоляционные цементные  ячеистые бетоны, ячеистое стекло.

Каменная  вата – именно каменную вату, которую в свою очередь в зависимости от используемого сырья можно разделить на: базальтовую вату – тонкое (диаметр 3-6 мкм) и супертонкое (диаметр до 3 мкм) базальтовое волокно без связующих компонентов;  габбро-базальтовую и порфиритовую вату (диаметром волокна 4-6 мм) с улучшающими добавками и с различного рода связующими (формальдегидные смолы, битумные материалы, глины и т.д.). Теплоизоляция из супертонкого волокна является одним из лучших изоляционных материалов, выдерживающим высокие температуры, обладающим легким весом и химической стойкостью, высокой вибростойкостью (потеря массы при 900 С, частоте в 50 Гц и времени воздействия 3 часа составляет всего 0,35%), высокими звукоизоляционными характеристиками (коэффициент звукопоглащения 0,95...0,99). При этом, теплоизоляция из супертонкого волокна имеет ряд недостатков, ограничивающих ее широкое применение: высокая стоимость, жесткость, в Европе считается концерогенной. Применяется в авиастроении, атомной энергетике, химической и биологической промышленности, кораблестроении, производстве космических аппаратов, автомобилестроении, криогенной технике и т.д.

  Эковата -  представляет собой  измельченную волокнистую целлюлозную массу, обработанную минеральными добавками - антипиренами и антисептиками. В ее состав входит: 81% - макулатура, 12% - антипирена (борная кислота), 7% - антисептик (бура). Безвредность минеральных добавок очевидна. Издавна известен способ борьбы с мелкими грызунами, муравьями, тараканами: смешать хлеб с борной кислотой и убрать доступ к воде. Сами соли борной кислоты не ядовиты, но при этом они связывают влагу, что приводит к обезвоживанию живого организма. С виду эковата напоминает плотный пух сероватого или кремового цвета. Она обладает высокими теплотехническими показателями, биостойкостью, огнестойкостью. Конструкции, в состав которых входит эковата, препятствуют распространению огня.  Эковата- экологически чистый, гипоалергенный материал. Все более широкое применение  Эковата находит при строительстве каркасных деревянных домов, так как в данном случае мы получаем  монолитную  деревянную конструкцию со всеми ее  экологическими достоинствами.

  Ячеистое стекло- (пеностекло, газостекло) теплоизоляционный материал ячеистой структуры. Сырьем для производства изделий из пеностекла (плит, блоков) служит смесь тонкоизмельченного  стеклянного боя с газообразоватслем (молотым известняком). Сырьевую смесь засыпают в формы и нагревают в печах до 900 "С, при этом происходит плавление частиц и разложение газообразователя. Выделяющиеся газы вспучивают стекломассу, которая при охлаждении превращается в прочный материал ячеистой структуры

      Пеностекло  обладает  рядом  ценных  свойств,  выгодно  отличающих  его   от  многих  других  теплоизоляционных   материалов: пористость  пеностекла 80-95 %, размер пор 0,1-3 мм, плотность  200-600 кг/м3, теплопроводность 0,09-0,14 Вт/(м, /(м* °С),  предел прочности при сжатии пеностекла 2-6 МПа. Кроме того, пеностекло  характеризуется водостойкостью, морозостойкостью, несгораемостью, хорошим  звукопоглощением, его легко обрабатывать режущим инструментом.

     Пеностекло  в виде плит длиной 500, шириной  400 и толщиной 70-140 мм используют  в строительстве  для  утепления  стен, перекрытий, кровель и других  частей  зданий, а в виде полуцилиндров,  скорлуп и сегментов - для изоляции  тепловых агрегатов и теплосетей,  где  температура не превышает 300 °С. Кроме того, пеностекло служит звукопоглощающим и одновременно отделочным  ма-териалом  для  аудиторий,  кинотеатров и  концертных  залов.

СТЕКЛЯННАЯ  ВАТА И ИЗДЕЛИЯ НА ЕЕ ОСНОВЕ 

В 

В 

4. Сырьевые  материалы

Минеральная вата может быть каменной или шлаковой, в зависимости от типа используемого  сырья - горных пород габбро-базальтовой группы или доменных, ваграночных и мартеновских шлаков, а также шлаков цветной металлургии. Кроме неорганической части исходное сырье содержит от 2 до 4,5 % органических составляющих - синтетическую смолу, гидрофобизатор, обеспыливатель.

     Шлаковая  вата не долговечна при повышенной  влажности, сильно повышенных  или пониженных температурах. В  настоящее время ее еще используют  только в дачном строительстве  или при возведении временных  сооружений. Поэтому далее мы  будем говорить, прежде всего, именно о каменной вате, применяемой в строительстве «на десятилетия».

    Минеральная  вата представляет собой очень  тонкие волокна, тесно переплетенные  между собой. Между волокнами  удерживается воздух, благодаря  чему теплопроводность минеральной  ваты близка к лучшему теплоизолятору на свете – воздуху в неподвижном состоянии.

    Для  получения минеральных волокон  сначала получают расплав, как  правило, в ванных печах или  шахтных плавильных печах - вагранках.  Вязкость расплава и температура  его получения непосредственно определяют качество ваты и ее стоимость. Потом из этого расплава дутьевым, центробежным или центробежно фильерно-дутьевым способами вытягивают тонкие волокна диаметром до 8 мкм и длиной от 2 до 10 мм. В процессе образования волокон к ним добавляют связующий неорганический компонент и водоотталкивающие составы. В специальных камерах волокноосаждения волокна охлаждаются и спрессовываются в полотна. Наиболее тонкие волокна при почти полном отсутствии неволокнистых включений получают при центробежно фильерно-дутьевым способе – вата из них по качеству считается самой лучшей. В целом же содержание неволокнистых включений (частиц размером более 0,25 мм) в зависимости от марки ваты должно быть не более 12-25 %.

В 

В 

В 

В 

В 

5. Основные  технологические процессы и оборудования

В 

Технологическая схема производства минеральной  ваты

В 

В 

1 – щековая  дробилка для сырья; 2 – сито  для просеивания дробленного  щебня; 3 – конвейер; 4 – грохот; 5 – бункер щебня; 6- вагонетки, транспортирующие  смесь сырья и топлива на склад; 7 – вентилятор для подачи воздуха в вагранку; 8 – бак с парафиновым маслом; 9 – весы; 10 – вагранка; 11 – емкость для полимера; 12 – бак с водой; 13 – камера охлаждения; 14 – вентилятор; 15 – сопло подачи пара

В 

myunivercity.ru

Производство минеральной ваты — курсовая работа

ВВЕДЕНИЕ  

Сейчас  во всём мире прослеживается тенденция  к увеличению производства теплоизоляционных  материалов из базальтового волокна, обусловленная  ростом капитального строительства  тепло-энергосберегающих объектов и их лучшими технико-экономическими характеристиками по сравнению с другими теплоизоляционными материалами.

Минеральная вата - это волокнистый материал, получаемый из силикатных расплавов  горных пород, металлургических шлаков и их смесей.

 Мягкие  и полужесткие минераловатные  плиты, а также плиты повышенной жесткости, имеют высокие показатели по экологической чистоте, теплопроводности,плотности и несгораемости, соответствующие современным требованиям к теплоизоляционным материалам. Этим обусловлено их широкое применение при строительстве, реконструкции или ремонте жилых домов и промышленных зданий, а также теплоизоляции трубопроводов различного назначения.Только одна плита из минеральной ваты  площадью 1 кв.м толщиной всего 50 мм, утепляя внешнюю стену, позволяет экономить в год 108 MДж энергии. Изоляция из минваты позволяет экономить энергоресурсы и за счёт этого сокращать выбросы СО2 и других загрязнений.В недостаточно изолированных внешних перегородках конденсируется водяной пар. Вата  характеризуется очень низким диффузионным сопротивлением, то есть высоким коэффициентом паропроницаемости.При утеплении минеральной ватой , пар свободно уходит, и, тем самым, устраняется источник отсырения перегородки. Стены  "дышат", создавая здоровый микроклимат помещений.

Минвата не горит и препятствует распространению пламени. Минвата не выделяет токсических газов, дыма при воздействии огня, увеличивая время для эвакуации при пожаре [1].

Минеральная вата - это волокнистый материал, получаемый из силикатных расплавов  горных пород, металлургических шлаков и их смесей.Ведущие мировые производители минераловатной продукции в качестве сырья используют исключительно горные породы, что позволяет получать минеральную вату высокого качества с длительным сроком эксплуатации. Именно такой материал рекомендуется применять для ответственных конструкций - в случае, когда требуется многолетняя надёжная работа строений.

Основным  свойством минеральной ваты, отличающим её от других теплоизоляционных материалов, является негорючесть в сочетании  с высокой тепло- и звукоизолирующей способностью, устойчивостью к температурным деформациям, негигроскопичностью, химической и биологической стойкостью, экологичностью и лёгкостью выполнения монтажа.По требованиям пожарной безопасности изделия из минеральной ваты относятся к классу негорючих материалов. Более того, они эффективно препятствуют распространению пламени и применяются в качестве противопожарной изоляции и огнезащиты. Также изделия из минеральной ваты могут быть использованы в условиях очень высоких температур, но при условии, что они не будут подвергаться механическим воздействиям, способным изменить их форму, после того как связующий компонент (присутствующий в них) разрушится. Дело в том, что минеральные волокна способны выдерживать температуру выше 1000°С, в то время, как связующий компонент начинает разрушаться уже при температуре 250°С. При более высоких температурах даже после разрушения связующего волокна остаются неповрежденными и связанными между собой, сохраняя свою прочность и создавая защиту от огня (рис. 1).

Изоляционные материалы из минераловатного утеплителя отличаются высокой химической стойкостью. Более того, минераловатный утеплитель является химически пассивной средой и не вызывает коррозию контактирующих с ней металлов. Теплоизоляционные и механические свойства изделий из минеральной ваты сохраняются на первоначальном уровне в течение десятков лет. Применение минеральной ваты позволяет обеспечить не только тепло-, но и звукоизоляцию стен. Минеральная вата значительно снижает риск возникновения стоячих звуковых волн внутри ограждающей конструкции, тем самым, увеличивается изоляция от воздушного шума. Звукопоглощающие свойства материала увеличивают затухание акустических волн и значительно снижают звуковой уровень помещения.Достоинства минераловатных утеплителей дополняет лёгкость выполнения монтажа и конструкций.Все минераловатные изделия на основе базальтовых горных пород экологически безопасны. Мягкие изделия легко режутся ножом, а более плотные - ножовкой. В зависимости от области применения и технических характеристик, производители выпускают теплоизоляционные материалы из минеральной ваты различных марок. Изоляция ограждающих конструкций включает в себя, как мягкие плиты и маты для применения в каркасных конструкциях, так и жёсткие и полужёсткие плиты, используемые, например, в фасадных конструкциях, где изоляция находится под воздействием нагрузок [2].    

1 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ 

1. Общая характеристика и  свойства минеральной  ваты

Технические требования к минеральной вате приведены  в ДСТУ Б В.2.7-94-2000 (ГОСТ 4640-93).Минеральная вата (минвата, минераловатный утеплитель, каменная вата) — волокнистый теплоизоляционный материал на синтетическом связующем, получаемый исключительно из минерального сырья — силикатных расплавов горных пород (часто используются силикатные расплавы из доменных шлаков, смесей осадочных и изверженных горных пород).Минеральная вата, т.е. вырабатываемое промышленным методом минеральное волокно, по своим свойствам очень напоминает асбестовое волокно. Она характеризуется значительной устойчивостью к высоким температурам и действию химических веществ[3]. Минеральная вата обладает также отличными тепло и звукоизоляционными свойствами. В строительстве она может почти полностью заменить асбестовое волокно. В настоящее время вырабатывается значительное количество минеральной ваты, находящей широкое применение в строительстве.Цвет минеральной ваты белый, светло-серый, зеленоватый, коричневый, темно-бурый. Высокие теплоизоляционные свойства минеральной ваты обусловлены наличием большого количества воздушных пор: пористость достигает 95—96% . Диаметр волокон ваты колеблется от 1 до 10 мкм. С увеличением диаметра волокна увеличивается теплопроводность, поэтому стандартом 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 сновном 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%.

     Сырьем  для производства минеральной ваты чаще всего являются отходы промышленности – металлургические, и топливные шлаки, золы, керамический стекляный бой, бой силикатного кирпича и пр., а также горные породы.

Измельчение сырьевых компонентов способствует ускорению реакций силикатообразования  и гомогенизации расплава, которая  необходима для получения стабильных свойств волокна.                                 

2 ТЕХНОЛОГИЯ 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.Общая технологическая схема производства минеральной ваты приведена на рис. 2.1.

Рисунок 2.1. Общая  технологическая  схема производства минеральной  ваты  

2.1 Сырьевые материалы 

   Требования к сырью,  согласно  ДСТУ Б В.2.7-94-2000 (ТОСТ 4640-93).

Металлургические  доменные шлаки – один из основных видов сырья для производства минеральной ваты. Химический состав их представлен следующими наиболее важными оксидами, % по массе:

SiO2 – 35…40; А12О3 – 7…17; Fе2О3 + FеО – 0,5…3; СаО – 31…47;

Мg0 – 5…11; МnО – 0,4…2,2.

Подшихтовку шлаков производят кислыми добавками  с высоким содержанием SiO2 и Al2O3 с целью понижения модуля основности шихты Мо до значения не более 0,8 (или модуля кислотности Мк до значения не менее 1,25), определяемых по формулам:

Ваграночные шлаки характеризуются повышенным содержанием кислых оксидов и пониженным – основных, % по массе: SiO2 – 40…46; А12О3 – 10…18; Fе2О3+FеО – 5…15; СаО – 20…34; МgО – 1,5…8. Модуль основности Mо=0,35...0,72 (Мк=1,37...2,82). Их можно использовать как однокомпонентное сырье, а также в качестве подкисляющей добавки к более основным шлакам. Имеют невысокую температуру плавления.

Мартеновские  шлаки относятся к основным шлакам с содержанием СаО+МgО – 42…54%, SiO2+А12О3 – не более 40%; Мо=1,3...2 (Mк=0,49...0,76). Характеризуются повышенным содержанием Fе2О3+FеО – 8…24%. Их можно использовать как добавку к очень кислому сырью с целью повышения подвижности силикатного расплава и производительности плавильного агрегата за счет высокого содержания основных оксидов и как плавень, понижающий температуру плавления за счет повышенного содержания оксидов железа.

     Шлаки цветной металлургии, как правило, в большинстве своем пригодны для производства минеральной ваты. Имеют разнообразный химический состав, но в основном относятся к кислым и ультракислым шлакам, имеют Мо=1,1...0,3 (Mк=0,9...3). Вязкость расплавов шлаков никелевого, оловянного, цинкового, свинцового производств при температуре 1250…1350°С вполне приемлема и составляет 0,13…0,8 Па∙с. Гораздо более вязки шлаки медеплавильного производства – 20 Па∙с при температуре 1350°С, в связи с чем необходима их дошихтовка.

     Золы  электростанций по химическому составу весьма разнообразны. Золы горючих сланцев и бурых углей менее кислые, чем золы от сжигания каменных углей.

 Горные породы наиболее пригодны в виде изверженных пород габбро–базальтовой группы и метаморфических пород и мергелей со сходным химическим составом. Следует отметить, что запасы такого сырья в нашей стране практически неограниченны. Химический состав горных пород, применяемых для производства минерального волокна, колеблется в следующих пределах, % по массе: SiO2 – 45…65; А12О3 – 10…20; Fе2О3 +FеО – 10…15; СаО – 5…15; МgО – 5…15; N2О+К2О – 1…3.

Отходы  силикатного и керамического  производств широко используют при  получении минеральной ваты в  процессе дошихтовки основного сырья  в качестве подкисляющей добавки  с содержанием SiO2+А12О3 – 70…85%.

В противном  случае полученное силикатное волокно обладает низкой механической прочностью и является неустойчивым по отношению к воздействию воды в силу высокого содержания в нем СаО.  

Электротермофосфорные шлаки содержат примерно одинаковое количество СаО и SiO2 (около 41…44%), Мо=1,09...1,21 (Мк=0,82...0,91), обязательно подшихтовываются кислыми добавками (песком, золой, ваграночными ультракислыми шлаками и пр.).

 Запасы сырья, позволяющего изготавливать минеральную вату из однокомпонентной шихты без добавок, весьма ограничены, поэтому большинство заводов работает на двухкомпонентной шихте. Шихта должна обеспечивать необходимую вязкость расплава и долговечность волокна.

По существующему  стандарту модуль кислотности минеральной  ваты должен быть не менее 1,5 для высшей и не менее 1,2% для первой категории качества.С повышением модуля кислотности увеличивается долговечность  минеральной ваты, так как становится больше ее химическая стойкость и, в частности, водостойкость. Водостойкость минеральной ваты характеризуется показателем рН; минеральная вата относится к высшей категории водостойкости при рН<5, 1-й категорий при рН <7.

Показатель  рН гидролитической стойкости минepaльной  ваты повышается при увеличении содержания в ней кислых окислов SiO2 и А12О3. Однако рост количества кислых компонентов шихты приводит к возрастанию вязкости, что влечет за собой снижение производительности и ухудшение условий волокнообразования. В связи с этим при выборе состава шихты приходится искать оптимальное решение. С одной стороны, не допускать слишком большой вязкости во избежание нарушения технологического процесса; с другой стороны, не допускать низкого содержания в шихте кислых окислов в ущерб долговечности минеральной ваты. 

2. Печи  для получения  силикатного расплава

Силикатные  расплавы для производства минеральной ваты получают путем плавления сырья в печах следующих типов: шахтных (вагранках),ванных элктродуговых.В стадии освоения находятся циклонные и конверторные печи.        

Вагранки – наиболее распространенный  тип шахтной плавильной печи непрерывного действия,в которых разогрев и плавление шихты происходят по принципу противотока.агрузочная секция оснащена двумя окнами: загрузочным и смотровым. Загружают сырье в вагранку через загрузочное окно, оснащенное механизмом загрузки, который представляет собой водоохлаждаемый лоток, поворачивающийся вокруг горизонтальной оси. В нерабочем положении лоток закрывает загрузочное окно.

turboreferat.ru

Смотрите также

• 
  Женская логика реферат
• 
  Тюремный жаргон реферат
• 
  Far manager реферат
• 
  Фурье шарль реферат
• 
  Реферат иван чай
• 
  Иван чай реферат
• 
  Реферат фетоплацентарная недостаточность
• 
  Пряные овощи реферат
• 
  Реферат вербальная память
• 
  Реферат сикстинская мадонна
• 
  Реферат магнитные усилители