Изоляционные материалы из базальтовых волокон, полученных индукционным способом

• Автор: Татаринцева, Ольга Сергеевна
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Бийск
• Количество страниц: 272 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.
ГЛАВА 1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР СОСТОЯНИЯ И ПЕРСПЕКТИВ РАЗВИТИЯ ПРОИЗВОДСТВ БАЗАЛЬТОВОЛОКНИСТЫХ ИЗОЛЯЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ
1.1 Сравнительная оценка существующих методов переработки минерального сырья в волокна.
1.2 Направления работ и достигнутые успехи в области создания волокнистых утеплителей
1.3 Композиционные сгроительпые материалы, армированные волокнами ГЛАВА 2 ВЫБОР СЫРЬЯ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА БАЗАЛЬТОВЫХ ВОЛОКОН.

2.1 Критерии пригодности горных пород для получения различного вида волокон

2.1.1 Оценка сырья по минеральному и химическому составу.

2.1 2 Характеристики расплавов и методы их исследования

2.1.3 Особенности физикохимических свойств базальтовых стекол.

2.2 Прогнозирование вязкости расплавов по химическому составу сырья

2.3 Влияние условий получения базальтовых стекол на их параметры
и температурный интервал выработки непрерывных волокон.
2.4 Перспективы использования минерального сырья Сибири и Дальнего
Востока в производстве штапельных и непрерывных волокон
ГЛАВА 3 РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ПОЛУЧЕНИЯ МИНЕРАЛЬНОЙ ВАТЫ ИЗ ГОРНЫХ ПОРОД.
3.1 Разработка технологии и создание производства минеральной ваты
из супертонкого волокна
3.2 Возможные пути повышения эффективности плавления горных пород индукционным методом.
3.3 Экспериментальнотеоретическое исследование формирования волокон
из расплавов в газодинамическом поле.
3.3.1 Влияние конструкции дутьевых устройств на качество получаемых волокон
3.3.2 Механизм преобразования расплава в волокно.
3.4 Некоторые аспекты повышения производительности установок
получения минеральной ваты.
ГЛАВА 4 СОЗДАНИЕ ВЫСОКОЭФФЕКТИВНЫХ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ ИЗ МИНЕРАЛЬНОЙ ВАТЫ.
4.1 Компоновка рецептур связующих и отработка технологических приемов изготовления волокнистых изделий.
4.1.1 Физикохимия образования композитов на основе базальтовых волокон и жидкого стекла.
4Л.2 Эффективность использования смесевого связующего в производстве утеплителей
4.1.3 Повышение водостойкости минераловатных изделий.
4.1.4 Особенности применения в производстве волокнистых материалов глинистых связующих
4.2 Технология получения теплоизоляционных плит с повышенной жесткостью.
4.3 Технология изготовления минераловатных скорлуп для изоляции трубопроводов
4.4 Изучение влияния условий эксплуатации на основные параметры
теплоизоляционных материалов с определением их долговечности.
ГЛАВА 5 РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ НЕПРЕРЫВНОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ПЕРЕРАБОТКИ ГОРНЫХ ПОРОД В ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЕ МЯГКИЕ ПЛИТЫ.
5.1 Аппаратурнотехнологическая схема производства изделий.
5.2 Разработка оборудования и отработка технологических режимов изготовления теплоизоляционных плит
5.2.1 Совершенствование системы дозирования шихты
5.2.2 Приготовление и ввод связующего в минераловатный ковер.
5.2.3 Исследование процесса сушки волокнистых материалов.
5.3 Оценка экологической безопасности производства теплоизоляционных
материалов из базальта.
5.3.1 Утилизация твердых промышленных отходов
ГЛАВА 6 СОЗДАНИЕ ПОЛИМЕРНОГО КОМПОЗИТА С ПОВЫШЕННОЙ
ТЕПЛО И ВОДОСТОЙКОСТЬЮ
6.1 Физикохимические основы создания композитов, армированных волокнами
6.1.1 Обоснование выбора армирующего материала для композиционных намоточных изделий.
6.1.2 Разработка тепло и водостойкого связующего для базальтопластика.
6.2 Изготовление базальтопластиковых труб и проведение испытаний
6.3 Процессы влагопереноса в базальтопластиках.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Механические способы получения штапельного волокна, исключающие применение энергоносителя, основаны на использовании центробежной силы для расщепления струи расплава и превращения его частиц в волокна и разделяются на собственно центробежные и центробежновалковые, которые в свою очередь могут быть горизонтальными и вертикальными ,. При центробежном способе частицы расплава, подающегося на быстро вращающийся диск или элемент какойлибо другой конфигурации, под действием центробежной силы слетают с него в горизонтальной плоскости, образуя волокна и корольки. Используя этот способ, работают производства по выпуску минеральной ваты в России, Чехии, Румынии, США и Швеции. Производительность центробежной установки с горизонтальной центрифугой около 1 тсут. Недостатком центробежного способа является значительное количество отходов, большой диаметр элементарного волокна и его неравномерность. В зависимости от количества валков вертикальноцентробежные установки разделяются на одноступенчатые и многоступенчатые . По одноступенчатому способу работают дисковые центрифуги , обеспечивая получение ваты с объемной массой в пределах от до 0 кгм3 и диаметром волокна до мкм. Двухступенчатые центрифуги, производящие вату с плотностью кгм3, содержанием неволокнистых до и диаметром элементарного волокна 5 мкм, использует французская фирма Ргапвсо. Недостатками центрифуг всех конструкций являются невозможность получения супертонких волокон, большое количество отходов . Центрифуги не обеспечивают получение равномерного минераловатного ковра, пригодного для изготовления высококачественных теплоизоляционных изделий. Комбинированные способы раздува расплава в волокна по виду энергоносителя и конструкции дутьевых устройств разделяют на центробежнодутьевые и центробежнофильернодутьевые. При первом способе расплав подается на вращающуюся чашу или валок центрифуги и под действием центробежной силы в виде струй и капель сбрасывается с них. Разбрасываемые в плоскости вращения центрифуги струи и капли расплава попадают под воздействие парового или газового потока и перерабатываются в волокна, которые высаживаются на транспортер в камере волокноосажденпя. В зависимости от положения оси вращающейся чаши центробежнодутьевые способы подразделяются на горизонтальные и вертикальные. Центробежнодутьевая установка, работающая по горизонтальному способу ,, имеет чашу, вращающуюся со скоростью обмин. Слетающий с нее расплав раздувается энергоносителем, выходящим из кольцевого сопла, в волокна диаметром 5. По вертикальному центробежнодутьевому способу получают вату на установках фирмы i i . США ,, в которых вращающаяся чаша одновременно служит подиной камеры горения. Под действием центробежной силы расплав, непрерывно загружающийся на подину, выбрасывается через кольцевую щель и газовой струей вытягивается в нити диаметром 1 мкм. Получаемая по этому способу вата также содержит большое количество неволокнистых включений, обусловливающее ее низкие эксплуатационные свойства. Сущность процесса получения волокна центробежнофильернодутьевым способом заключается в том, что расплав непрерывной струей подается в полый, вертикально расположенный шпиндель центрифуги, на нижнем конце которого закреплена чаша с множеством фильер на боковой поверхности. Под действием центробежных сил расплав продавливается через фильеры в виде тонких струек, которые подвергаются воздействию потока раскаленных газов, выходящих из кольцевого сопла, расположенного концентрически относительно чаши, и перерабатываются в волокна. Кроме воздействия на струю расплава, газовый поток обогревает чашу во избежание замораживания расплава в фильерах. Этот способ позволяет получать ультратонкую вату при почти полном отсутствии корольков ,. Недостатками центробежнодутьевого и центробежнофильернодутьевого способов являются большой удельный расход сырья на единицу продукции и относительно быстрый износ рабочих органов дутьевых устройств. Структура объемов выпуска утеплителей в России близка к структуре, сложившейся в передовых странах мира, где волокнистые утеплители занимают .