Контроль технологического процесса плавления и получения расплава в печи осуществляется термоэлектрическими преобразователями гр. ТПР, установленными в кладке стен газового пространства плавильной печи и в своде.
Уровень расплава в печи контролируется уровнемером, установленным в боковой стене газового пространства перед фидерной частью печи.
Формирование волокна
Формирование минерального волокна из расплава (многоступенчатое центрифугирование) осуществляется на четырехвалковой центрифуге. Основная струя расплава подастся на первый валок центрифуги, вращающийся со скоростью 23 м/сек. Температура струи перед попаданием на валки должна быть в пределах 1250 - 1300 °С. Струя расплава должна быть направлена на верхний валок под углом 30-400 к его горизонтальной, иначе она отбрасывается этим валком мимо второго валка, что нарушает процесс волокнообразования. Первый валок, перерабатывая в волокно незначительную часть расплава, почти всю массу в виде пучка струек и брызг сбрасывает на боковую поверхность второго валка, имеющего окружную скорость 37 м/сек. Второй валок, перерабатывая в волокно значительную часть поступившего на него расплава, излишек его сбрасывает на третий и четвертый валки, вращающиеся со скоростью 59 м/сек. Второй и третий валки являются основными волокнообразующими. Четвертый валок завершает процесс волокнообразования.
Центрифуга снабжена соплами горячего воздуха для сдува волокна в камеру волокноосаждения и форсунками для распыления связующего и внесения его в волокно. Напорный вентилятор на распыление связующего производительностью 2500 м3/час, мощность электродвигателя — 5,5 кВт. Для распыления одновременно со связующим в форсунку подается сжатый воздух давлением 0,8 МПа. Расход воздуха регулируется переменным редуктором для равномерного распыления жидкости. Количество связующего зависит от требуемых характеристик конечного изделия.
Валки центрифуги охлаждаются водой системы оборотного водоснабжения. Для регулирования и контроля количества охлаждающей воды установлены расходомеры, которые подключаются к аварийной сигнализации, включающейся в случае, если расход воды понижается до значения ниже допустимого. Расход воды на охлаждение валков и подшипников центрифуги до 1м3/час. Температура воды после охлаждения валков должна быть в пределах 50±10°С.
Регулирование количества воды осуществляется посредством кранов индивидуально для каждого валка. Количество проходящей через валки воды является важным параметром, определяющим качество волокна. Перегрев валков крайне отрицательно влияет на их ресурс. В нормальных условиях эксплуатации валки подлежат замене при достижении зазора между ними более 25 мм. Дальнейшая эксплуатация центрифуги с выработанными валками приводит к ухудшению качества волокна, увеличению количества неволокнистых включений, а при неравномерной выработке валков может привести к значительным вибрациям и выходу из строя опорных подшипников валов центрифуги.
В связи с непрерывностью работы печи используется 2 центрифуги (рабочая и резервная). Привод рабочих валков индивидуальный от электродвигателей через ременную передачу. Установленная мощность электродвигателей валков: 1 - 6,5 кВт, 2,3 - 5,5 кВт, 4 - 7,5кВт.
Выход минеральной ваты из расплава зависит от количества расплава и стабильности его подачи на центрифугу и в благоприятных условиях достигает 75-80%.
Формирование первичного ковра
После многовалковой центрифуги поток воздуха выносит сформированные волокна с нанесенным связующим в камеру волокноосаждения, где волокна собираются на пластинчатом перфорированном конвейере. Мощность привода конвейера камеры волокноосаждения 5,5 кВт. Плотность первичного минераловатного ковра на конвейере 17-25 кг/м3.
Отработанный воздух или паровоздушная смесь удаляются из камеры центробежным вентилятором, отсасывающим воздух из камеры на уровне ниже конвейера, дополнительно способствуя осаждению волокон минеральной ваты. Во избежание попадания волокон и газов в рабочее помещение камера герметизируется и работает под разрежением. Отработанный воздух камеры должен быть очищен от минеральной пыли, что происходит в мокром фильтре.
Перфорированный конвейер камеры волокноосаждения очищается вращающимися щетками (мощность электропривода - 4 кВт) и струей воды под высоким давлением, а также воздухом. Очистка внутренних поверхностей камеры волокноосаждения - периодическая. При сдуве волокна с валков центрифуги неволокнистые включения («корольки») собираются в бункере передней части камеры волокноосаждения и далее утилизируются. Для уплотнения слоя ваты, выходящего из камеры, в конце ее устанавливается подпрессовочный ролик.
Формирование вторичного ковра
Промежуточным наклонным конвейером маятникового раскладчика, волокно направляется на поперечный конвейер, расположенный под углом 90° к предыдущей части линии, где образуется вторичный ковер. Собранный ковер прижимается по высоте валками, а по краям формируется дуговыми направляющими. Вторичный ковер представляет собой поперечно и волнообразно сложенный первичный.
На поперечном конвейере формируется заключительный слой минваты по ширине и толщине, т.е. по объемному весу. Можно регулировать высоту загрузочного конвейера, в зависимости от толщины конечной продукции.
Мощность привода маятникового раскладчика - 5,5 кВт, кривошипно-шатунного механизма - 0,55 кВт, скорость наклонного конвейера от 3 до 30 м/мин.
Сушка и полимеризация минераловатного ковра
Сушка изделий и полимеризация связующего происходит в камере полимеризации, состоящей из 3-х зон с регулируемыми тепловыми режимами.
Камера полимеризации представляет собой два пластинчатых конвейера, расположенных друг над другом. Для обеспечения необходимой толщины готового изделия верхний конвейер поднимается или опускается до получения требуемого зазора. Зазор должен контролироваться штангель-циркулем с точностью до ± 0,5 мм. Верхний конвейер имеет концевые выключатели для предотвращения повреждений при выходе за граничные положения.
Привод пластинчатых конвейеров осуществляется от единого двигателя с раздаточным редуктором и двумя планетарными редукторами с карданными валами. Скорость привода переменная и регулируемая. Скорость конвейера от 0,5 до 5,5 м/мин, в зависимости от толщины и плотности изготавливаемого изделия.
Оба пластинчатых конвейера заключены в теплоизолированный короб, разделенный на 3 зоны. Каждая зона снабжена газовым теплогенератором с вентилятором и системой воздуховодов, обеспечивающих подачу горячего воздуха.
В первой по ходу продукта зоне горячий воздух подается снизу вверх, высушивая изделие, частично возвращаясь в теплогенератор, и частично выбрасывается в атмосферу.
Вторая и третья зона работают аналогично, но изделие продувается в направлении сверху-вниз. Температура в зонах должна быть не более 250°С. Распределение температуры по зонам сушки: I зона - 250-220 °С; II зона - 220-200 °С; ІІІ зона -200-180 °С; Минимальная продолжительность тепловой обработки при выпуске матов 8-9мин., при выпуске плит - 10-15 мин.
Контроль температуры в зонах осуществляется термопарами. Регулирование температуры по зонам камеры полимеризации - независимое и регулируется путем изменения подачи газа на горелку теплогенератора. Общее количество теплоносителя и кратность воздухообмена регулируется заслонкой на входе в дымосос теплогенератора. Дополнительное регулирование распределения воздуха в камере полимеризации по ширине холста изделия осуществляется 6-ю заслонками-направляющими.
При плотности плит 50 кг/м3 - скорость движения конвейера составляет:
для плит толщиной 40 мм – 7 м/мин;
для плит толщиной 250 мм – 1,13 м/мин.
При плотности плит 200кг/м3 - скорость движения конвейера составляет:
для плит толщиной 40 мм - 1,76 м/мин;
для плит толщиной 250 мм - 0,3 м/мин.
Резка теплоизоляционных материалов
Устройство продольной резки предназначено для обрезки кромок изделий и порезки изделия в направлении его движения на две полосы.
Устройство представляет собой конвейер, по направлению движения которого перпендикулярно установлена балка. На этой балке расположены агрегаты резки, состоящие из электродвигателя, ременной передачи и режущего диска. Устройства резки могут подниматься и перемещаться по балке для получения одной или двух полос изделия с обрезанными или необрезанными кромками.
Точность установки устройств резки относительно оси изделия составляет ± 1мм. Агрегат поперечной резки состоит из конвейера и тележки, которая может двигаться вдоль конвейера. Скорость тележки равна скорости конвейера. Поперек тележки движется каретка с устройством резки.
Отрезание изделия по длине происходит следующим образом. В момент начала движения тележки в направлении вдоль изделия перпендикулярно к ней начинает двигаться каретка, отрезая изделие. После того, как тележка дойдет до крайнего положения, она возвращается и процесс повторяется.
Поперечная резка может работать в ручном и автоматическом режимах. В ручном режиме можно отрезать изделия любой длины. При этом текущая длина изделия отображается на пульте управления, а начало резки инициируется нажатием кнопки.
Скорость вращения режущих дисков агрегатов резки может ступенчато меняться в зависимости от плотности изделия для обеспечения качественного среза.
Система возврата обрезков краев перемалывает обрезки в мельнице и возвращает минвату обратно в камеру волокноосаждения или накопительную емкость.
Упаковка теплоизоляционных изделий
Готовые изделия упаковываются в термоусадочную пленку ГОСТ 25951.