玻璃棉项目可行性初步设计方案1Word文档格式.docx

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科宁、约翰斯·

曼维尔等都是著名的大公司；

法国圣哥本公司的Tel技术，目前已在世界22个国家建立了32个工厂，近80条生产线，在一条生产线上最多装8台离心机，其中，奥日郎日玻璃棉工厂年产量就在10万吨以上；

日本有7家公司生产玻璃棉制品，其中有4家采用离心喷吹法，其余3家采用火焰法，其中，日东纺称是目前世界掌握离心棉技术的三大公司之一，日本玻璃棉年产量近20万吨。

在国外，玻璃棉制品80%用于建筑业，日本比例更高，约达90%。

而且一些公司还拥有精良的科研队伍，专门研究新的生产技术和应用技术，并备有与生产规模相当的试验线，设有专门转达工厂问题的协调技术的部门等。

在国内，由于玻璃棉产品近年来大幅度提高，促进了应用技术的研究、发展，现在的应用领域不仅局限在工业保温、绝热工程上，在民用建筑、工业厂房建造、火车和汽车制造中也开始大量采用。

如东北地区节能住宅、北京地区亚运村节能建筑。

近几年还出版了一些施工方法图集，这些对推广应用领域都起到重要的指导作用。

玻璃棉是由熔融的玻璃经纤维化，形成的棉状短纤维，属于玻璃类无机纤维。

其制品具有密度小、导热系数低、绝热性能优良、吸声系数高、耐热、不燃、抗冻、不蛀及良好的化学稳定性等特点。

玻璃棉可以制成纤维含量0.4%、空气含量99%以上的制品，是400℃以下最优良的保温、绝热材料，由于它与传统的保温材料相比具有明显优势，所以它一出现，就很快取代了传统的保温材料，占领了保温市场，而且应用领域还在不断拓宽。

为了降低地球的温室效应，减少能源过分消耗，在建筑物、工厂等各部门将更广泛地使用这种材料。

在矿物棉大类中，玻璃棉与岩棉性能相近，其产品在实际应用中可以互相补充。

玻璃棉的基本性能见表15-1。

表15-1玻璃棉的基本性能

基本性能

指标

备注

纤维直径/um

1-3

微细纤维

≤5

1#玻璃棉

≤8

2#玻璃棉

渣球含量/%

﹤0.1

导热系数（70℃）/[W/（m.K）]

≤0.042

降声噪导数（500-4000Hz）

80%以上

有机物含量/%

﹤10

断裂载荷/N

﹥10

产品密度/（kg/³

）

10-120

耐寒性

长期在低温下使用不降低物理性能

安全使用温度/℃

﹤400

玻璃棉的主要用途有：

工业罐体、管道绝热工程；

工业厂房：

隔音顶、墙、消声防护板；

火车、汽车、轮船、车（船）体、发动机隔热、隔声墙、异形隔热板；

住宅：

墙体隔热、隔声、屋顶隔热板；

飞机：

隔热、吸声罩、垫等。

第二章：

生产工艺

工艺流程概述

离心棉生产工艺包括：

原料系统、熔制系统、成纤系统、制品加工、包装系统、粘结剂制备输送及施加系统、燃烧气体混合供给系统等七大部分，流程见图1-1。

原料按照配比混合后送入玻璃熔窑，熔化好的玻璃经料道末端的漏板流出，进入离心器。

在高速旋转的离心机带动下，离心器侧壁甩出的近万股玻璃细流，在燃烧室产生的高温高速火焰作用下玻璃细流被进一步牵伸成纤维，然后施加雾化的粘结剂，在集棉网带的负压风作用下，附着了树脂的棉纤维沉积在运行的网带上，形成均匀的棉毡，然后进固化炉，树脂受热完成固化过程，产品定型。

定型后的产品经切割成预定规格的制品。

棉毡送至包装机，压缩包装，棉板送塑料包装。

需要加工成异型制品或棉管时，在固化炉前将含树脂的棉毡取下，送入卷管机系统或异型制品加工系统加工。

卷管过程包括：

卷管、固化、脱芯、切端头、剖缝、贴面、包装等工序。

生产线工艺流程图1－1

燃油系统

↓

玻璃原料→称量→混合→玻璃熔窑

燃气混合室→前炉

电加热→漏板

燃气混合气→离心喷吹.成纤

树脂合成→粘结剂配制→沉降集棉成纤→负压排风除尘

白棉段输送机→胶棉→铺毡

↓↓

燃气加热炉→固化炉→废气排放卷管

纵切固化

横切→棉板→包装退管芯

检验切端头

卷取剖缝

包装打捆

棉毡

（一）原料系统

1.原料部分装备

石英砂、纯碱、白云石、硼砂、长石、方解石、芒硝、碎玻璃等原料提升加至各料仓内，由螺旋给料机送入料秤，称好后送入混合机混合，碎玻璃单独一个料秤，混合过程快结束时，再投入混合机。

混合料装入料斗，送至窑头备用。

原料系统中称量、混合、放料等各程序事先设置好送入微机，生产过程实行自动控制，并打印记录。

2.离心棉生产所用原料特性

离心棉生产中所用玻璃原料与连续纤维所用C玻璃球生产原料基本相同，离心棉玻璃所含碱、硼，用硼砂和纯碱引入，各原料要求见表。

原料

氧化物含量%

粒度要求

水分/%

石英砂

Sio2›95，Al2o3‹3,Fe203‹0.15

40-80目占80%以上

﹤6

石灰石

Cao›54,Fe203‹0.05

16-60目占60%以上

白云石

Cao‹30，Mgo‹20,Fe203‹0.04

16-30目占70%以上

长石

Sio2-85,Al2o3-27,K2o、Na2o-6,Fe203‹0.2

40-80目占60%以上

纯碱

Na2o-58

28-65目

﹤1

硼砂

B2o3-47,Na2o-21,Fe203‹0.25

40-60目50%以上

硫酸钠

Na2So4-99.5,Fe203‹0.05

﹤0.3

碎玻璃

离心棉窑炉流出料，平板纯净料

破碎成30㎜以下小块

3.几种常用的离心棉玻璃化学组成。

离心棉玻璃化学组成/（质量）%

氧化物序号

Sio2

Al2o3

Cao

Mgo

Na2o

K2o

B2o3

Fe203

1

2

3

4

5

60.3

63.7

63.4

62.7

63.8

4.84

3.32

5.9

4.8

3.8

7.98

6.99

5.4

7.0

4.49

3.03

2.7

3.4

3.0

13.06

15.37

15.2

14.6

2.24

2.05

1.1

1.5

2.5

5.30

4.6

6.1

4.3

1.14

2.0.23

3.0.12

4.0.3

5.0.14

玻璃软化温度（lgη7.6）为692℃，lgη3为1090℃；

耐水性（按DGG法）失重14mg；

初始析晶温度为890℃；

最大析晶速度为0.4μm/min；

最大析晶速度时的温度为825℃。

生产中可以看出，离心棉玻璃料性较长，不易析晶，成型区温度范围较宽。

（二）熔化系统

1.熔窑

离心棉玻璃熔化温度较低，玻璃熔化可以在火焰窑或电熔窑中进行。

设计熔窑时，应注意以下问题。

（1）离心棉玻璃中含碱、含硼，当用火焰窑熔化时，由于碱、硼高温下挥发的作用，对于熔窑各易蚀部位如碹顶、液面处、胸墙，甚至对蓄热室格子砖侵蚀都较C玻璃严重。

（2）熔化好的玻璃最终流经的是离心器直径小于1㎜的孔，当玻璃中有耐火材料熔蚀物或高粘度的熔团时，就会堵塞离心器孔，因此对玻璃液质量要求较高，粘度要均匀一致，无杂质。

为此曾设计蓄热室马蹄窑和采用金属换热器的单元窑。

蓄热室马蹄窑。

日产玻璃20t，熔化部面积19㎡，熔化部温度1450-1480℃，供料道玻璃液温度1200-1250℃该窑针对离心棉玻璃特性，采取以下措施：

①为保证玻璃液优质，采用浸没式流液洞；

②为减少硼、碱飞散进入车间，设计了全封闭的、带预熔池的投料口结构，配以封闭性良好的投料机；

③在熔化部火焰空间近小炉，山墙及胸墙处，采用AZ33及锆英石砖；

④由于碱、硼挥发物随气流进入蓄热室，侵蚀蓄热室格子砖。

而在温度较低的区域时，熔融物又会凝结，造成蓄热室堵塞，在设计中按蓄热室内温度区可分上、下两个部分，上部采用耐蚀的锆砖，下部采用低孔粘土砖，码砖格子加大，而且从结构上，可以根据烟道堵塞状况适时单独热修、更换。

采用金属换热器的单元窑，占地面积小，节省投资，对厂房较小的工厂特别适用。

这种窑型在国外玻璃棉工厂中已普遍采用，最大的日产240t。

国内玻璃棉单元窑曾采用如下形式：

日产20t，熔化面积19.5㎡，液深1m，窑长度方向设5对烧嘴采用金属换热器预热空气。

窑大碹采用优质硅砖。

胸墙、山墙，采用还原法生产的AZS33，以提高耐蚀能力。

池壁、料道采用氧化法浇铸的AZS33。

流液洞采用耐蚀性良好的AZS41。

窑体有良好的保温，以减少能耗。

设计的熔窑在碹顶、上升道顶部、金属换热器下部、流液洞前、池底等都安装热电偶，以监控各部温度。

2.供料道

玻璃棉熔窑的供料道是熔化池的延长，起着调节玻璃液温度、粘度，使玻璃液进一步均化的作用，在这里形成温度稳定的液流，供给漏板。

为确保料道内玻璃液温度恒定在要求的范围内，料道有加热装置，可以是电极加热，也可以是火焰加热。

玻璃棉料道一般宽0.3-0.4m，液深0.1-0.15m，长度可根据生产线的产量而定。

如日产20t的熔窑，装2台离心机时，料道为8m长，在料道后部底砖中心线上，设2个供料口，装铂金漏板，2个供料口中心距约1.5m。

3.漏板

设计离心棉所用漏板为单孔，安装于料道底部。

按生产能力，一个料道可以安装多块漏板。

漏板的作用是将料道过来的玻璃液定量地均速地送入离心器，这是把握玻璃液质量与流出量的最后关口。

生产离心棉的漏板流出的玻璃液要进入离心器，再甩出后才能成纤。

因而，经漏板的玻璃液温度与流出量和离心器的工作状态紧密相关。

（三）成纤系统

离心棉成纤系统装备包括：

离心机、离心器、环形燃烧室、燃气供给系统、空气吹拉装置、棉分配装置、中频加热装置、粘结剂喷洒装置等。

离心机是离心棉生产工艺中的核心装备，离心机由电机通过空心轴带动下方的离心器旋转。

环形燃烧室安装于离心器的上方，燃烧室喷火口在离心器边缘的外侧，稍高于离心器最上一排孔（见图15-9），燃气喷出方向垂直于离心器甩出玻璃细流方向。

1.环形燃烧室

环形