Глава II

2.1 Технологический процесс получения базальтового волокна

До начала получения непрерывных базальтовых волокон на промышленной установке крупнофракционный базальтовый щебень дробится на щековой дробилке, до необходимой фракции которая составляет 5-12 мм. После отбора металлических включений способом магнитной сепарации, базальтовое сырье, представленное в виде мелкого щебня или крошки со средней фракцией от 5 до 12мм просевают ипромывают от мелких включений (пыли и т.п.), после чего его просушивают в нормальных условиях при естественной циркуляции воздуха путем проветривания, либо в специальном сушильном аппарате (в зависимости от климатических условий производства). С помощью кран-балки или тельфера промытая базальтовая крошка периодически загружается в бункер загрузчика установленного над плавильной печью [36].

Плавильная печь представляет собой рекуперативную ванную печь непрерывного действия с прямым газовым нагреванием плавильной зоны. В печи базальтовое сырье расплавляется, а его расплав после гомогенизации поступает в фидеры для последующего формования из него в питателях комплексных непрерывных базальтовых нитей. Плавление крошки осуществляется при температуре (1500 ± 50)°С в результате сжигания газовоздушной смеси, которая состоит из природного газа и воздуха. Воздух для сжигания подается от вентилятора высокого давления через теплообменник-рекуператор, где подогревается теплом отходящих газов до температуры 450 - 600°С, а газ подается от газораспределительной подстанции (ГРП). Расплав из выработочной части печи самотеком поступает в фидер, в донной части которого расположены 8 сливных устройств, через которые расплав подается на платино-родиевые фильерные питатели, где происходит формирование элементарных БНВ. Расплав из фидера через платиновое сливное устройство (струйный питатель) с электрообогревом поступает в платиновый фильерный питатель с электрообогревом, в котором из фильер формируется прядь из элементарных непрерывных волокон в виде нитей путем вытягивания их и намотки на тянущее устройство [29]. Прядь элементарных нитей поступает на валковое тянущее устройство, которое наносит замасливатель, после покрытия ее слоем замасливателя нити собираются в одну комплексную нить. Комплексная нить проходя нитераскладывающий аппарат, наматывается на его съемную бобину. По мере намотки бобина с нитью снимается с бобинодержателя наматывающего аппарата и заменяется новой бобиной. На бобинах намоточных аппаратов происходит формирование комплексной нити (КН), которая состоит из 314 элементарных БНВ. Намотанные бобины выдерживаются сутки при нормальных условиях, после чего поступают в отделение перемотки для получения ровинга с необходимым количеством сложений. После перематывания готовый ровинг на бухтах маркируется и оборачивается бумагой, а затем упаковывается в деревянную тару и поступает на состав готовой продукции [38].

Рисунок 1 – Технологическая схема производства

Основные этапы технологической схемы производства

Перед началом производства рабочим необходимо пройти инструктаж по безопасности и охране труда [37].

Технологический процесс производства ровинга состоит из следующих стадий:

• доставка и разгрузка базальтового щебня фракции 5…..12 мм на склад;

• входной контроль исходного сырья;

• приготовление замасливателя;

• загрузка базальтового щебня в печь;

• плавление базальтового расплава;

• выработка непрерывного волокна в виде комплексной нити;

• технологический контроль комплексной базальтовой нити;

• выдержка комплексной нити в условиях цеха в течение 24 часов;

• рубка чипсов и их сушка;

• перемотка комплексной нити и получение ровинга с заданным значением линейной плотности;

• сушкаровинга при температуре 120…..160°С в течение 12 часов(время зависит от типа сушила);

• контроль качества ровинга на соответствие требованиям ТУ;

• упаковка;

• транспортировка на склад и хранение [8].

Предпочтительная мощность производства составляет не менее 1000 тонн базальтового волокна в год при использовании восьми платино-родиевых питателей с 314-фильер каждый.

Цех предполагает производство непрерывной комплексной нити линейной плотностью 28÷300 текс из природного базальта с последующей переработкой в ровинг различного назначения [31].