Сложно представить себе современное строительство без применения неорганической минераловатной теплоизоляции — плит, матов, цилиндров — для защиты и утепления самых разных конструктивных элементов.
Производство утеплителя из базальта — технологически сложный и трудоемкий процесс. Его принцип можно сравнить с изготовлением сахарной ваты, где вместо сахарного песка для получения воздушного ковра из мельчайших ворсинок используют измельченный натуральный камень.
Сырье для базальтовой ваты
Изверженные горные породы габбро-базальтовой группы, а также схожие с ними по химическому составу метаморфические горные породы и мергели выступают основным компонентом сырья для изготовления минеральной базальтовой ваты.
Помимо природного камня вулканического происхождения, в состав минваты входит специальное связующее. Этот компонент отвечает за надежное сцепление волокон между собой, что гарантирует готовым изделиям заданные производителем размеры, параметры формы и плотности.
Основные виды связующего:
- битумные;
- синтетические (фенолоспирты, фенолоформальдегидные, карбамидные смолы);
- композиционные (связующее, состоящее из нескольких компонентов);
- бентонитовые глины.
Чаще всего применяют композиционные синтетические связующие, состоящии из фенолоформальдегидных смол и гидрофобизирующих добавок. Именно этот вид связующего обеспечивает наилучшие показатели теплоизоляционной защиты.
В связи с тем, что в готовом утеплителе на основе базальтовой ваты фенола и формальдегида меньше 2% (по отношению к массе), а сами потенциально опасные вещества находятся в связанном состоянии, связующее химически инертно по отношению к окружающей среде и не представляет угрозы для человека.
Подготовка
Производство минераловатного утеплителя — сложный с технологической точки зрения процесс, каждый из этапов которого контролируется автоматикой.
С учетом выбранной технологии, особенностей оборудования, производственный процесс на отдельно взятом предприятии может иметь определенные особенности.
Однако основные этапы производства каменной ваты будут одинаковыми:
- Подготовка сырья.
- Получение расплава.
- Процесс волокнообразования.
- Осаждение минволокна.
- Нанесение связующего вещества.
- Термообработка.
- Резка изделий.
- Упаковка готовой продукции.
На первом — подготовительном — этапе сырье в чистом виде поступает на заводские склады. Транспортировка в полузакрытых вагонах позволяет предотвратить загрязнение или чрезмерное увлажнение компонентов шихты — смеси исходных материалов.
Используя систему конвейеров, сырье направляют в цех предварительной подготовки, где размещается дробильно-сортировочное, дозирующее и перемешивающее оборудование. Для получения промышленного расплава используют куски породы размером от 4 до 10 см. Элементы менее 2 см из шихты отсеивают.
Для доведения сырья до необходимого размера применяют щековые дробилки, принцип действия которых заключается в раздавливании камня путем периодического нажатия в сочетании с истиранием. Оборудование данного типа предназначено для самого крупного или среднего дробления камня, максимальный размер которого должен соответствовать установленным технологом значениям.
После измельчения, сырьевая масса поступает на сортировку согласно заданным параметрам. Для рассева камня разных фракций используют виброгрохоты — устройство в форме короба с расположенными внутри промышленными ситами с ячейками определенного размера.
После прохождения всех этапов подготовки, компоненты шихты по конвейерной линии направляются в бункера расхода. В этом отсеке проходит формирование порций готового сырья с помощью автоматических весовых дозаторов.
После взвешивания, отдельные порции подготовленного материала поступают по транспортеру в специальный плавильный агрегат — вагранку— для последующей переработки.
Процесс переработки
Согласно технологии, в плавильную печь поступает отборная шихта высокого качества со строго определенными параметрами.
Процесс переработки проходит в несколько этапов:
- Плавление.
Получение расплавов с целью последующей их переработки в базальтовое волокно возможно в различных плавильных агрегатах.
Вагранки могут быть:
- коксовые;
- коксогазовые;
- газовые.
Чаще всего на заводах в России устанавливают газовые вагранки, температура горения в которых может достигать 1600 °С. В таких условиях шихта плавится до нужного состояния, приобретая нужную (расчетную) вязкость.
- Формирование волокон.
Полученный в плавильном агрегате минеральный расплав можно переработать в волокно одним из следующих способов:
- дутьевым,
- центробежным,
- фильерным,
- комбинированным.
Самым распространенным является комбинированный центробежно-валковый способ.
Расплав заданной вязкости подается на многовалковую центрифугу, скорость вращения которой достигает 7 тыс. об/мин.
Под действием центробежной силы капли расплава, по своей структуре и свойствам похожего на вулканическую лаву, разлетаются, вытягиваясь в тончайшие волокна.
- Осаждение минерального волокна.
Воздушный поток направляет ворсинки расплавленного базальта в специальную камеру, где установлен очередной ленточный транспортер.
- Формовка и дополнительная обработка.
Охлажденное до нужной температуры базальтовое волокно проходит обработку связующим и гидрофобизирующим составом для получения высокопрочного, долговечного и водостойкого изоляционного материала.
Обработанное минеральное волокно поступает в раскладчик, где проходит окончательная формовка базальтового ковра нужной толщины.
На следующем этапе полотно подпрессовывается, а тонкие, но сверхпрочные волокна частично ориентируются, что обеспечивает теплоизоляции повышенную прочность на сжатие.
- Термообработка.
Ковер помещают в специальную термокамеру для прохождения процесса полимеризации. Под действием разогретого воздуха связующее отверждается, а материал приобретает заданные технические характеристики.
- Резка и фасовка готовой продукции.
Готовый к применению ковер из базальтовой каменной ваты разрезают на плиты нужного размера. Их упаковывают в защитную термоусадочную пленку и отправляют на склад готовой продукции.
Во время проверки готового изделия специалисты анализируют теплопроводность, прочность на сжатие и на отрыв слоев, водопоглощение.
← Все статьи