Производство муллито-кремнеземистых стекловолокнистых материалов марки МКРР-130
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
В¶ащих указанное количество Al2O3, количество жидкой фазы в системе будет быстро нарастать. Проследить это можно на рисунке 1.3.
В процессе плавки шихты в дуговой электропечи вследствие различия температур плавления SiO2 и Al2O3 и полной гомогенизации расплава не достигается и часть глинозема в виде шариков с расплавом вытекает из печи.
Рисунок 1.3 - Диаграмма состояния системы Al2O3 - SiO2 по Н. А. Торопову и Ф.Я. Галахову
Размер шариков (не волокнистых включений) зависит от дисперсности глинозема, состава шихты, температуры расплава, параметров энергоносителя, диаметра выпускного отверстия, гомогенности шихты и др. Если количество таких не волокнистых включений мало, то вязкость получаемого в печи расплава близка к вязкости исходного расплава; во всех остальных случаях она будет больше. Такую вязкость называют эффективной вязкостью (1 Па*с). Выпускное отверстие показано на рисунке 1.4.
1 - струя расплава, 2 - приемное отверстие, 3 - сопло, 4 - трубопровод Рисунок 1.4 - Эжекционное сопло конструкции ВНИИСПВ
Образование нитей при встрече энергоносителя со струей расплава связывают со значительным уплотнением ударной волны газового потока, при котором происходит мгновенное изменение параметров энергоносителя: давление и температуры увеличиваются, а скорость потока уменьшается, в результате чего происходит дробление струи расплава, вытягивание волокон и образование многочисленных корольков. Для раздува расплава целесообразнее использовать перегретый пар с температурой 180-190 С.
С уменьшением вязкости расплава толщина волокон уменьшается, а содержание не волокнистых включений возрастает. Увеличение диаметра струи расплава приводит к утолщению волокон и уменьшению количества не волокнистых включений. Существует критическое отношение вязкости к поверхностному натяжению, при котором волокнообразование прекращается и происходит капельный распад струи расплава. Скорость потока энергоносителя оказывает положительное влияние на процесс волокнообразования; с ее увеличением возрастает кинетическая энергия потока, а следовательно, и интенсивность воздействия на расплав. Скорость энергоносителя при раздуве должна быть сверхзвуковой 600-700 м/с, что создает резкий шум.
Потоком воздуха штапельные волокна попадают в камеру осаждения волокон. В камере скорость струи резко падает, и волокна осаждаются на движущийся сетчатый конвейер, который является днищем камеры.
2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
.1 Соответствие существующего производства требованиям к современной технологии
На существующем предприятии по производству МКРР-130 (муллитокремнеземистый рулонный материал с кажущейся плотностью 130 кг/м3) технологические требования и нормы не нарушаются, поэтому выпускаемый материал является качественным и отвечает всем требованиям ГОСТа.
На производстве постоянно проводится технологический контроль на всех стадиях производства, лаборатории оснащены современным оборудованием, позволяющим качественно проводить лабораторные методы испытания, брак подвергается возврату в производство.
Компоновка оборудования произведена в соответствии с последовательностью технологического процесса.
Запыленность в отделении не превышает допустимую норму и составляет 2 мг/м3. Проходы и переходы ограждены и являются безопасными, осуществлена автоматизация и механизация технологического процесса. В отделении соблюдаются правила противопожарной безопасности, техники безопасности, выполняются мероприятия по охране окружающей среды.
Недостаток на существующем предприятии заключается в том, что для плавки шихты в печи применяются углеродистые электроды. Отрицательное влияние этих электродов в том, что среда, за iет них, в печи восстановительная. В шихте присутствуют оксиды железа, которые восстанавливаются в чистое железо, оседая на дно печи. Затем это железо может взаимодействовать с электрической дугой электродов и этим истирать дно печи, что в последующем может привести к аварийной ситуации. Дипломным проектом предлагается использовать для плавки в печи электроды молибденового состава, которые не взаимодействуют не с одним из компонентов и примесей шихты.
На существующем предприятии процесс плавки управляется при помощи специальных рычагов, регулирующих подачу масла и пара, плавильщиком и помощником плавильщика. Дипломным проектом предлагается ввести автоматизацию процесса плавки с помощью персонального компьютера, что позволит сократить число обслуживающего персонала, а, следовательно, и повысит рентабельность производства данной продукции.
.2 Подбор сырья и добавок, их характеристика
В качестве сырья для производства муллитокремнеземистого волокна марки МКРР - 130 используется технический глинозем и кварцевый песок. Основными требованиями, предъявляемыми к глинозему, являются: содержание Al2O3 не менее 97%, массовая доля Fe2O3 не более 0,015%. К кварцевому песку так же предъявляются требования по содержанию SiO2 - не менее 97%, а по содержанию Fe2O3 не более 0,4%. "ажность кварцевого песка должна быть в пределах 0-1%.
В зависимости от химического состава глинозем подразделяется на марки, указанные в таблице 2.1.
Таблица 2.1 - Химический состав глинозема
Марка глиноземаНаименование показателейSiO2Fe2O3TiO2 + V2O5 + Cr2O3 + MnOZnOP2O5? Na2O + K2O в переiете на Na2O?mпрк (при 300-1000 С), не более, в %Г - 0000,020,010,010,010,0010,30,6Г - 000,020,030,010,010,0020,41,2Г - 00,030,050,020,020,0020,51,2Г - 10,050,040,020,030,0020,41,2Г