ЗМІСТ

ВСТУП 11

1. АНАЛІТИЧНИЙ ОГЛЯД 13

1.1.Теоретичні основи виробництва й застосування розчинного скла 13

1.2. Особливості технології виробництва розчинного скла 15

1.2.1. Види розчинного скла, яке виробляється 15

1.2.2. Властивості розчинного скла 20

1.2.3. Способи виготовлення розчинного скла 26

1.2.4. Застосування розчинного скла 27

1.3. Висновки 30

2. ТЕХНОЛОГІЧНА ЧАСТИНА 32

2.1. Технологія виробництва силікат-глиби 32

2.2. Вибір сировинних матеріалів, їх характеристика та підготовка 34

2.3. Промислове варіння силікат-глиби 40

2.3.1. Процеси, які відбуваються при варінні силікат-глиби 41

2.3.2. Варіння розчинного скла в ванних пічах безперервної дії 43

2.3.3. Альтернативні способи виробництва розчинного скла 48

2.3.4. Розрахунок горіння природного газу 53

2.3.5. Конструктивний розрахунок печі 57

2.4. Транспортування і зберігання розчинного скла 58

2.5. Контроль якості при виробництві розчинного скла 59

2.6. Висновки 59

3. ТЕХНІКО-ЕКОНОМІЧНЕ ОБГРУНТОВАННЯ 61

3.1 Розрахунок виробничої потужності проектованого цеху 61

3.2 Розрахунок виробничої програми в цінах 62

3.3 Розрахунок вартості і потреби сировини і матеріалів 62

3.4 Визначення витрат по вартості енергоресурсів 63

3.5 Розрахунок амортизаційних відрахувань 65

3.6 Розрахунок витрат на оплату праці 69

3.7 Розрахунок річного фонду оплати праці керівників, спеціалістів, службовців і МПО. 70

3.8 Розрахунок витрат по утриманню і експлуатації устаткування. 74

3.9 Розрахунок загальновиробничих витрат. 74

3.10 Калькуляція собівартості продукту. 75

4. ОХОРОНА ПРАЦІ 77

4.1. Загальна характеристика умов здійснення технологічного процесу 77

4.2. Пожежна безпека. 83

ЗАКЛЮЧЕННЯ 85

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ 86

ДОДАТКИ 89
1. АНАЛІТИЧНИЙ ОГЛЯД

1.1 Класифікація скловолокна
Скляним волокном варто називати будь-яке волокно, що складається з речовини, що перебуває в склоподібному стані. Відповідно до даного визначення до скляного ставляться волокна, отримані з металургійних і доменних шлаків (шлакові волокна), із глин і мергелів (мінеральні волокна), з базальту (базальтове волокно), з каоліну (каолінове волокно) і ін. Однак за постійною традицією до скляних волокон відносять волокна, отримані тільки зі штучно приготовленої суміші неорганічних матеріалів (шихти).

Всім волокнам, отриманим з перерахованих вище неорганічних матеріалів, властиві характерні ознаки склоподібного стану: оптична ізотропність і прозорість, а також відсутність певної температури плавлення. Розрізняють два основних види скляних волокон: безперервне й штапельне. Головною відмінною ознакою, покладеною в основу такого розподілу, є довжина волокон. Безперервні волокна мають невиразно більшу довжину, що досягає 20-30 і більше кілометрів. Довжина ж штапельних волокон різних видів перебуває в межах від декількох міліметрів до 1-2 м.

Безперервні волокна, як правило, прямолінійні, що обумовлено методом їхнього одержання (механічне витягування); штапельного ж волокна вигнуті (криволінійні), що також обумовлено методами їхнього одержання (роздув, центробіжний метод та ін.). Крім того, штапельні волокна відрізняються від безперервних взаємним розташуванням волокон у просторі. При виготовленні безперервні волокна збирають у пучки по 50, 100, 200, 400 волокон, розташованих паралельно один одному, які утворять первинні нитки.

У цей час немає єдиної науково обґрунтованої класифікації волокон. Існує два основних класи волокон: природне (або натуральне), наприклад бавовна, вовна, натуральна шовк, азбес ,і хімічне, наприклад віскозне, капронове, скляне та ін.

Кожний із цих класів залежно від хімічного складу може бути підрозділений на два класи : органічні й неорганічні волокна . Скляне волокно відноситься до хімічних неорганічних волокон і підрозділяється на безперервне й штапельне.[10]

Діаметр волокна істотно впливає на найважливіші властивості виробів зі скляного штапельного волокна: щільність, гнучкість, коефіцієнт повернення, теплопровідність ,звукопоглинання й ін. Тому залежно від призначення й від пропонованих до виробу вимог використовують волокно різного діаметра.

Таблиця 1.1-Класифікація по діаметрі й призначення скляного штапельного волокна

Назва волокна	Середній діаметр волокна мк	Призначення
1	2	3
Мікротонке (МКВ)	<0,5	Для ультрафільтрів
Ультратонке (УТВ)	0, 5-1	Для виготовлення склобумаги. Для ультрафільтрів. Як адсорбенти.
Супертонке (СТВ)	1-3	У якості надлегких теплоізоляційних і звукопоглинаючих виробів. Для дуже тонкої фільтрації газів.
1	2	3
Тонке	4-12	У якості теплоізоляційних і акустичних виробів технічного призначення. Для тонкої фільтрації газів. Для штапельної пряжі.
Стовщене	13-25	У якості будівельної тепло- і звукоізоляції. У якості армуючих полотен для гідроізоляції й м'якої покрівлі. Несилові склопластики.
Грубе	>25	Для звукоізоляції від ударного шуму. Для очищення димів і промислових газів від грубих часток.

Скляне штапельне волокно також класифікують по способі його одержання, оскільки процес формувания волокон істотно впливає на їхні основні характеристики (діаметр, довжину, зміст неволокнистих включень).

Таблиця 1.2-Класифікація по способі одержання

Спосіб одержання й умовна позначка волокна	Діаметр мк	Довжина мм	Зміст неволокнистих включень,%
1	2	3	4
Горизонтальний роздув паром або повітрям струменя розплаву (ГРП або ГРВ)	15-20	20-40	10-40
Вертикальний роздув паром або повітрям струменя розплаву (ВРП або ВРВ)	6-15	20-50	2-5
Центробіжно-дисковий (Ц)	15-30	50-100	10-20
Центробіжно-валковий (ЦВ)	5-15	30-80	5-10
Центробіжно-дут’євий, комбінований: чаша- роздув (ЦД)	5-15	20-70	5-15
Центробіжно – філ’єрно - дут’євий, комбінований: чаша з філ’єрами - роздув гарячими газами (ЦФД)	2-12	20-80	Немає
Роздув первинних безперервних волокон потоком гарячих газів (РПВ)	1-3	30-120	Немає
Пневматичне витягування повітрям або парою (ВВ)	3-20	500-2000	0-3

Таким чином, існування декількох методів одержання скляного штапельного волокна (незважаючи на те, що деякі із цих методів, наприклад ВРП і ЦФД, дають можливість одержувати значно більше дешеве волокно) цілком виправдано, тому що при цьому можна забезпечити різні вимоги, пропоновані до волокна по діаметрі й довжині.

1.2 Хімічні склади стекол для одержання скловолокна

До стекол, призначеним для одержання волокон, пред'являються не тільки технологічні (вироботочні), але й споживчі (експлуатаційні) вимоги. До числа цих вимог ставляться хімічна стійкість, температура розм'якшення, гігроскопічність, міцність і ін.

Склади, застосовувані для виготовлення скляного штапельного волокна, можуть бути розділені на чотири основних групи:

1.Склади для одержання волокна способами роздування (ВРП, ГРП, ВРВ і ГРВ), виготовлення волокна з яких відбувається при дуже малих значеннях робочої в'язкості ( 30-50пз)і порівняно високих робочих температурах (1350—1400 °С), при яких звичайно кристалізація не спостерігається.

2.Склади для одержання волокна способами пневматичного витягування (ВВ) і для одержання первинних волокон, які роздуваються гарячими газами (РПВ), виготовлення волокна з яких відбувається при порівняно великій в'язкості (300—2000 пз)і порівняно низьких робітників температурах (1150—1320 °С), при яких виникає небезпека кристалізації.

3.Склади для одержання скляного волокна центробіжно- філ’єрно-дут’євым способом (ЦФД), при якому робоча температура скломаси (для практично прийнятного терміну служби чаші) не повинна перевищувати 1000—1050°С. Ці сполуки повинні мати дуже низьку верхню температуру кристалізації.

4.Скклади для виготовлення скляного волокна центробіжними способами (ЦД, ЦЧ і ін.), до яких не пред'являють особливо строгих вимог ні у відношенні кристалізаційних властивостей, ні відносно робочих температур. Виключення представляє центробіжно-валковий спосіб (ЦВ), при якому потрібно (для збільшення терміну служби валків) низька робоча температура скломаси.[1]

У сполуках першої групи мала в'язкість досягається головним чином внаслідок великого вмісту лужноземельных окислів. При цьому кількість кремнезему не повинне бути нижче 53%, у противному випадку скло виявляється нестійким навіть у слабких органічних кислотах. З іншого боку, вміст кремнезему не повинен перевищувати 60% щоб уникнути значного збільшення в'язкості скломаси. Для того щоб в'язкість скломаси наростала плавно й повільно («довге» стекло), до складу вводять до 12% окису натрію й до 3,5% борного ангідриду.

Таблиця 1.3- Рецептура стекол для виробництва скляного штапельного волокна способом ВРП

Марка, назва Стекла або номер патенту	Вміст окислів, вага.%
	SiО2	Al2O3	B2O3	Fe2O3	CaО	MgО	Na2O	K2O	Mn2O3	Ti2	SO3	Ca2F
224	64,1	0,2	-	0,5	10,4	7,4	17,4	-	-	-	-	-
663	58,5	4,0	3,5	0,5	16,0	6,0	11,5	-	-	-	-	-
663-М	58,5	4,3	1,5	0,2	18,0	6,0	11,5	-	-	-	-	-
26	55,0	5,0	-	0,1	16,0	6,0	12,0	-	5,9	-	-	-
28	56,0	5,0	-	0,2	22,0	5,8	11,0	-	-	-	-	-
216	55,0	8,0	-	1,0	17,0	6,0	13,0	-	-	-	-	-
Стекло Gerrix(1)	59,4	2,2	0,8	0,9	25,3	1,0	10,3	-	-	-	0,1	-
Стекло Gerrix(2)	52,2	5,4	3,0	1,8	19,8	6,9	6,0	2,9	1,4	0,2	0,3	-
Стекло Sillan	52,7	8,0	-	3,3	20,9	4,0	10,3	-	-	0,6	0,2	-

Вміст Si0₂ у більшості сполук стекол не перевищує 60% (кремнеземистий модуль не більше 1,5), тому що при більше високому змісті Si0₂ в'язкість розплаву занадто більша.

Скло для виготовлення скляного штапельного волокна звичайно мають хімічну стійкість не нижче третього гідролітичного класу. Для поліпшення варильних і вироботочних властивостей стекол застосовують різні добавки (борну кислоту, плавиковий шпат, окис марганцю й ін.).

Скло 28 характеризується великою швидкістю твердіння; у його сполуку не входять дефіцитні матеріали, тому вартість його не більша. Скло 28 застосовується при виготовленні теплозвукоізолюючих виробів для будівництва; до виробів технічного призначення пред'являються підвищені вимоги, тому для їхнього виготовлення застосовують борсодержащие стекла.

Одержувані способом роздування волокна мають середню довжину 20-50 мм,середній діаметр 8-10 мк і містять не більше 3% неволокнистих включень. Волокна меншого діаметра виходять занадто короткі. До недефіцитних сировинних матеріалів, з яких виготовляють волокна способом роздування, ставляться різні гірські породи, зокрема базальти, глини й ін., а також металургійні шлаки.

У базальтах різних родовищ утримується (в %): Si0₂ — 47-51; А1₂О₃ — 12-14; Fe₂О₃ — 2-5; FeО — 7-12; MgО — 5-10; СаО — 8-10; Na₂О-2-3; К₂О-0,2; TiО₂ — 1-3; Р₂0₃ — 0, 37-0,78;MnO₂-0,12—0,31;Н₂О-0-3%. Штапельне волокно, одержуване з базальтових розплавів, внаслідок невеликого змісту лужних окислів ( 2-5%) і порівняно великого (