На бирже курсовых и дипломных проектов можно найти образцы готовых работ или получить помощь в написании уникальных курсовых работ, дипломов, лабораторных работ, контрольных работ, диссертаций, рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Повышение уникальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение уникальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения уникальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии и при повышении уникальности не вставляет в текст скрытых символов, и даже если препод скопирует текст в блокнот – не увидит ни каких отличий от текста в Word файле.

Результат поиска


Наименование:


курсовая работа Производство минеральной ваты

Информация:

Тип работы: курсовая работа. Добавлен: 13.08.2012. Сдан: 2011. Страниц: 12. Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%

Описание (план):


ВВЕДЕНИЕ 
 

Сейчас  во всём мире прослеживается тенденция  к увеличению производства теплоизоляционных  материалов из базальтового волокна, обусловленная  ростом капитального строительства  тепло-энергосберегающих объектов и их лучшими технико-экономическими характеристиками по сравнению с другими теплоизоляционными материалами.
Минеральная вата - это волокнистый материал, получаемый из силикатных расплавов  горных пород, металлургических шлаков и их смесей.
 Мягкие  и полужесткие минераловатные  плиты, а также плиты повышенной жесткости, имеют высокие показатели по экологической чистоте, теплопроводности,плотности и несгораемости, соответствующие современным требованиям к теплоизоляционным материалам. Этим обусловлено их широкое применение при строительстве, реконструкции или ремонте жилых домов и промышленных зданий, а также теплоизоляции трубопроводов различного назначения.Только одна плита из минеральной ваты  площадью 1 кв.м толщиной всего 50 мм, утепляя внешнюю стену, позволяет экономить в год 108 MДж энергии. Изоляция из минваты позволяет экономить энергоресурсы и за счёт этого сокращать выбросы СО2 и других загрязнений.В недостаточно изолированных внешних перегородках конденсируется водяной пар. Вата  характеризуется очень низким диффузионным сопротивлением, то есть высоким коэффициентом паропроницаемости.При утеплении минеральной ватой , пар свободно уходит, и, тем самым, устраняется источник отсырения перегородки. Стены  "дышат", создавая здоровый микроклимат помещений.
Минвата не горит и препятствует распространению пламени. Минвата не выделяет токсических газов, дыма при воздействии огня, увеличивая время для эвакуации при пожаре [1].
Минеральная вата - это волокнистый материал, получаемый из силикатных расплавов  горных пород, металлургических шлаков и их смесей.Ведущие мировые производители минераловатной продукции в качестве сырья используют исключительно горные породы, что позволяет получать минеральную вату высокого качества с длительным сроком эксплуатации. Именно такой материал рекомендуется применять для ответственных конструкций - в случае, когда требуется многолетняя надёжная работа строений.
Основным  свойством минеральной ваты, отличающим её от других теплоизоляционных материалов, является негорючесть в сочетании  с высокой тепло- и звукоизолирующей способностью, устойчивостью к температурным деформациям, негигроскопичностью, химической и биологической стойкостью, экологичностью и лёгкостью выполнения монтажа.По требованиям пожарной безопасности изделия из минеральной ваты относятся к классу негорючих материалов. Более того, они эффективно препятствуют распространению пламени и применяются в качестве противопожарной изоляции и огнезащиты. Также изделия из минеральной ваты могут быть использованы в условиях очень высоких температур, но при условии, что они не будут подвергаться механическим воздействиям, способным изменить их форму, после того как связующий компонент (присутствующий в них) разрушится. Дело в том, что минеральные волокна способны выдерживать температуру выше 1000°С, в то время, как связующий компонент начинает разрушаться уже при температуре 250°С. При более высоких температурах даже после разрушения связующего волокна остаются неповрежденными и связанными между собой, сохраняя свою прочность и создавая защиту от огня (рис. 1).

Изоляционные материалы из минераловатного утеплителя отличаются высокой химической стойкостью. Более того, минераловатный утеплитель является химически пассивной средой и не вызывает коррозию контактирующих с ней металлов. Теплоизоляционные и механические свойства изделий из минеральной ваты сохраняются на первоначальном уровне в течение десятков лет. Применение минеральной ваты позволяет обеспечить не только тепло-, но и звукоизоляцию стен. Минеральная вата значительно снижает риск возникновения стоячих звуковых волн внутри ограждающей конструкции, тем самым, увеличивается изоляция от воздушного шума. Звукопоглощающие свойства материала увеличивают затухание акустических волн и значительно снижают звуковой уровень помещения.Достоинства минераловатных утеплителей дополняет лёгкость выполнения монтажа и конструкций.Все минераловатные изделия на основе базальтовых горных пород экологически безопасны. Мягкие изделия легко режутся ножом, а более плотные - ножовкой. В зависимости от области применения и технических характеристик, производители выпускают теплоизоляционные материалы из минеральной ваты различных марок. Изоляция ограждающих конструкций включает в себя, как мягкие плиты и маты для применения в каркасных конструкциях, так и жёсткие и полужёсткие плиты, используемые, например, в фасадных конструкциях, где изоляция находится под воздействием нагрузок [2]. 
 
 
 

1 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ 

      Общая характеристика и  свойства минеральной  ваты
 
Технические требования к минеральной вате приведены  в ДСТУ Б В.2.7-94-2000 (ГОСТ 4640-93).Минеральная вата (минвата, минераловатный утеплитель, каменная вата) — волокнистый теплоизоляционный материал на синтетическом связующем, получаемый исключительно из минерального сырья — силикатных расплавов горных пород (часто используются силикатные расплавы из доменных шлаков, смесей осадочных и изверженных горных пород).Минеральная вата, т.е. вырабатываемое промышленным методом минеральное волокно, по своим свойствам очень напоминает асбестовое волокно. Она характеризуется значительной устойчивостью к высоким температурам и действию химических веществ[3]. Минеральная вата обладает также отличными тепло и звукоизоляционными свойствами. В строительстве она может почти полностью заменить асбестовое волокно. В настоящее время вырабатывается значительное количество минеральной ваты, находящей широкое применение в строительстве.Цвет минеральной ваты белый, светло-серый, зеленоватый, коричневый, темно-бурый. Высокие теплоизоляционные свойства минеральной ваты обусловлены наличием большого количества воздушных пор: пористость достигает 95—96% . Диаметр волокон ваты колеблется от 1 до 10 мкм. С увеличением диаметра волокна увеличивается теплопроводность, поэтому стандартом ограничен диаметр волокна — не более 8 мкм. Длина волокна колеблется от 2—3 мм до 20— 30 см. Средний диаметр волокон и их длина зависят как от химического состава расплава, так и от ряда технологических факторов. Чем длиннее волокно, тем более упругими и прочными получаются изделия.Помимо волокон вата содержит частицы расплава, не вытянувшиеся в волокно. Эти включения получили название «корольки». Форма этих частиц в сновном сферическая. Корольки повышают теплопроводность минеральной ваты, являясь «мостиками» передачи тепла.Объемная масса минеральной ваты зависит от среднего диаметра волокна, содержания корольков и степени уплотнения. Стандартом предусмотрено определение объемной массы при удельной нагрузке 0,002 МПа, что соответствует нагрузке, которую испытывает вата в процессе эксплуатации. При одинаковой удельной нагрузке объемная масса возрастает с увеличением диаметра и содержания корольков. Стандартом предусмотрен выпуск ваты марок 75, 100, 125. Содержание корольков размером свыше 0,25 мм ограничивается стандартом: для марок 75—12%; 100—20%, 125—25%.Водопоглощение минеральной ваты при погружении в воду очень велико —до 600%).. Гигроскопичность колеблется от 0,2 до 2%. Грибоустойчивость минеральной ваты зависит от условий эксплуатации. Минеральная вата не является благоприятной средой для развития грибов. Однако под действием органических кислот, выделяемых грибами, минеральная вата может разрушаться. Повысить грибоустойчивость можно путем повышения кислотности волокон.Температура спекания ваты 700—800°С, соответственно температура применения 600—700°С. Расстекловывание ваты может происходить уже при 500°С.
 Кислая вата меньше подвержена  расстекловыванию. Минеральная вата  обладает огнезадерживающими свойствами  благодаря негорючести и малой  теплопроводности. Теплопроводность  зависит от диаметра волокна,  объемной массы и содержания  неволокнистых включений в вате. Увеличение диаметра волокна влечет за собой повышение теплопроводности. При увеличении диаметра волокна с 3 до 12 мкм теплопроводность растет на 10%.
     Сырьем  для производства минеральной ваты чаще всего являются отходы промышленности – металлургические, и топливные шлаки, золы, керамический стекляный бой, бой силикатного кирпича и пр., а также горные породы.
Измельчение сырьевых компонентов способствует ускорению реакций силикатообразования  и гомогенизации расплава, которая  необходима для получения стабильных свойств волокна. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2 ТЕХНОЛОГИЯ МИНЕРАЛЬНОЙ  ВАТЫ 

Производство  минеральной ваты включает следующие  процессы: подготовку сырья; плавление  сырья и получение силикатного  расплава; переработку расплава в  волокно; формирование минераловатного ковра; рулонирование минераловатного ковра.Общая технологическая схема производства минеральной ваты приведена на рис. 2.1.

Рисунок 2.1. Общая  технологическая  схема производства минеральной  ваты 
 

2.1 Сырьевые материалы 

   Требования к сырью,  согласно  ДСТУ Б В.2.7-94-2000 (ТОСТ 4640-93).
Металлургические  доменные шлаки – один из основных видов сырья для производства минеральной ваты. Химический состав их представлен следующими наиболее важными оксидами, % по массе:
SiO2 – 35…40; А12О3 – 7…17; Fе2О3 + FеО – 0,5…3; СаО – 31…47;
Мg0 – 5…11; МnО – 0,4…2,2.
Подшихтовку шлаков производят кислыми добавками  с высоким содержанием SiO2 и Al2O3 с целью понижения модуля основности шихты Мо до значения не более 0,8 (или модуля кислотности Мк до значения не менее 1,25), определяемых по формулам:
Ваграночные шлаки характеризуются повышенным содержанием кислых оксидов и пониженным – основных, % по массе: SiO2 – 40…46; А12О3 – 10…18; Fе2О3+FеО – 5…15; СаО – 20…34; МgО – 1,5…8. Модуль основности Mо=0,35...0,72 (Мк=1,37...2,82). Их можно использовать как однокомпонентное сырье, а также в качестве подкисляющей добавки к более основным шлакам. Имеют невысокую температуру плавления.
Мартеновские  шлаки относятся к основным шлакам с содержанием СаО+МgО – 42…54%, SiO2+А12О3 – не более 40%; Мо=1,3...2 (Mк=0,49...0,76). Характеризуются повышенным содержанием Fе2О3+FеО – 8…24%. Их можно использовать как добавку к очень кислому сырью с целью повышения подвижности силикатного расплава и производительности плавильного агрегата за счет высокого содержания основных оксидов и как плавень, понижающий температуру плавления за счет повышенного содержания оксидов железа.
     Шлаки цветной металлургии, как правило, в большинстве своем пригодны для производства минеральной ваты. Имеют разнообразный химический состав, но в основном относятся к кислым и ультракислым шлакам, имеют Мо=1,1...0,3 (Mк=0,9...3). Вязкость расплавов шлаков никелевого, оловянного, цинкового, свинцового производств при температуре 1250…1350°С вполне приемлема и составляет 0,13…0,8 Па•с. Гораздо более вязки шлаки медеплавильного производства – 20 Па•с при температуре 1350°С, в связи с чем необходима их дошихтовка.
     Золы  электростанций по химическому составу весьма разнообразны. Золы горючих сланцев и бурых углей менее кислые, чем золы от сжигания каменных углей.
 Горные породы наиболее пригодны в виде изверженных пород габбро–базальтовой группы и метаморфических пород и мергелей со сходным химическим составом. Следует отметить, что запасы такого сырья в нашей стране практически неограниченны. Химический состав горных пород, применяемых для производства минерального волокна, колеблется в следующих пределах, % по массе: SiO2 – 45…65; А12О3 – 10…20; Fе2О3 +FеО – 10…15; СаО – 5…15; МgО – 5…15; N2О+К2О – 1…3.
Отходы  силикатного и керамического  производств широко используют при  получении минеральной ваты в  процессе дошихтовки основного сырья  в качестве подкисляющей добавки  с содержанием SiO2+А12О3 – 70…85%.
В противном  случае полученное силикатное волокно обладает низкой механической прочностью и является неустойчивым по отношению к воздействию воды в силу высокого содержания в нем СаО.  
Электротермофосфорные шлаки содержат примерно одинаковое количество СаО и SiO2 (около 41…44%), Мо=1,09...1,21 (Мк=0,82...0,91), обязательно подшихтовываются кислыми добавками (песком, золой, ваграночными ультракислыми шлаками и пр.).
 Запасы сырья, позволяющего изготавливать минеральную вату из однокомпонентной шихты без добавок, весьма ограничены, поэтому большинство заводов работает на двухкомпонентной шихте. Шихта должна обеспечивать необходимую вязкость расплава и долговечность волокна.
По существующему  стандарту модуль кислотности минеральной  ваты должен быть не менее 1,5 для высшей и не менее 1,2% для первой категории качества.С повышением модуля кислотности увеличивается долговечность  минеральной ваты, так как становится больше ее химическая стойкость и, в частности, водостойкость. Водостойкость минеральной ваты характеризуется показателем рН; минеральная вата относится к высшей категории водостойкости при рН<5, 1-й категорий при рН <7.
Показатель  рН гидролитической стойкости минepaльной  ваты повышается при увеличении содержания в ней кислых окислов SiO2 и А12О3. Однако рост количества кислых компонентов шихты приводит к возрастанию вязкости, что влечет за собой снижение производительности и ухудшение условий волокнообразования. В связи с этим при выборе состава шихты приходится искать оптимальное решение. С одной стороны, не допускать слишком большой вязкости во избежание нарушения технологического процесса; с другой стороны, не допускать низкого содержания в шихте кислых окислов в ущерб долговечности минеральной ваты. 

      Печи  для получения  силикатного расплава
 
Силикатные  расплавы для производства минеральной ваты получают путем плавления сырья в печах следующих типов: шахтных (вагранках),ванных элктродуговых.В стадии освоения находятся циклонные и конверторные печи.        
Вагранки – наиболее распространенный  тип шахтной плавильной печи непрерывного действия,в которых разогрев и плавление шихты происходят по принципу противотока.агрузочная секция оснащена двумя окнами: загрузочным и смотровым. Загружают сырье в вагранку через загрузочное окно, оснащенное механизмом загрузки, который представляет собой водоохлаждаемый лоток, поворачивающийся вокруг горизонтальной оси. В нерабочем положении лоток закрывает загрузочное окно.
Загружаемые в вагранку шихта  и кокс поочередно попадают на распределитель шихты, а с него в зону подогрева, где происходит удаление адсорбционной и химически связанной воды, а по мере опускания шихты – декарбонация МgСО3 (при температуре более 600°С) и СаСО3 (при температуре выше 900°С) с выделением СО2.
В процессе плавления шихта постепенно опускается и попадает в зону плавления, где  при температуре 1500…1800°С переходит в жидкое состояние и поступает в нижнюю часть вагранки – горн. Здесь расплав накапливается и гомогенизируется по составу и температуре. Оптимальная высота горна 600…750 мм. Из горна минеральный расплав выпускают через летку на сливной лоток. Летка выполнена в виде отверстия диаметром 55…65 мм в водоохлаждаемом корпусе, вставляемом в специальный проем ватержакета. Ватержакет – это металлический цилиндр с двумя стенками, между которыми постоянно циркулирует охлаждающая вагранку вода, предохраняющая ее корпус от перегрева (рис 2.1).

Рис. 2.1. Вагранка ватержакетная
1-фурмы; 2- ватержакет; 3 - труба для отвода воды; 4 -загрузочное  окно; 5 - искрогаситель; 6-патрубок для  удаления уноса; 7- шахта; 8- люк для осмотра и выполне ния ремонтных работ; 9- компенсаторы; 10-труба для подвода воды; 11-воздушный коллектор;  12-летка; 13 — днище.
Ванные печи – для получения расплавов при производстве минеральной ваты можно использовать небольшие ванные печи, по своему устройству похожие на ванные стеклоплавильные печи. Могут применяться все типы ванных печей: с подковообразным, продольным и поперечным направлением пламени. По способу использования тепла отходящих газов такие печи могут быть регенеративными и рекуперативными. Рекуперативные ванные печи более экономичны, но требуют применения высокожароупорных элем?нтов. Наибольшее распространение получили регенеративные дечи с подковообразным направлением пламени. Для отапливания печей используют газообразное или жидкое топливо.Ванная регенеративная печь (рис. 2.2) для плавления сырья при производстве минеральной ваты состоит из плавильного бассейна (ванны), горелок, вертикальных воздушных регенераторов и выработочной части-фидера. С целью подачи на переработку наиболее горячих слоев расплава дно фидера располагают выше дна бассейна. Для поддержания необходимой для переработки расплава в волокно температуры в фидере устанавливают горелку.
В зависимости  от способа волокнообразования расплав  из фидера выпускают через водоохлаждашую летку (при наличии центрифуги) или через фильерные пластины (при фильерном способе получения волокна). Шихту в печь загружают плунжерными загрузчиками, устанавливаемыми с баковых сторон   бассейна печи.
 

Рис. 2.2. Ванная печь
1- регенераторы; 2 -горелка; 3 -загрузочное окно; 4 — бассейн; 5 — фидер 

Плавление шихты и ее последующая тепловая обработка производятся в бассейне. Температура плавления достигает 1600°С. Интенсивность работы печи в основном зависит от температуры газов, их лучеиапускательной способности, от направления и формы факела. Конструкция ванных печей для получения расплавов из горных пород должна быть иной, чем обычных стекловаренных печей. Расплавы для получения минеральной ваты имеют более темный цвет, нелучепрозрачны, кроме того, характеризуются коротким интервалом вязкости, поэтому провар их происходит в небольшом поверхностном слое. Вследствие этого нет смысла делать бассейн глубиной более 400 мм. К минеральным расплавам, перерабатываемым в волокно, не предъявляются столь строгие требования гомогенности и осветлению (дегазации), как при варке стекла. Получаемый расплав вследствие малой вязкости осветляется быстро и устраивать заклиночный ряд из свободно извлекаемых кирпичей для взятия проб по всему периметру бассейна не требуется.
Ванные  печи в теплотехническом и технологическом отношении более совершенны, чем вагранки. В этих печах тепло передается в основном лучеиспусканием (около 95%), что обеспечивает удовлетворительную управляемость процессам плавления и получения гомогенного расплава с необходимыми свойствами. Достоинством ванных печей является также возможность применять дешевые виды топлива (природный газ, мазут) и отсутствие требований к прочности сырья, так как сырье загружают в печь в измельченном состоянии (с размером кусков 1—2 мм).
К недостаткам ванных печей следует отнести то, что они занимают в 4—5 раз больше производственной площади, чем вагранки, при одинаковой производительности; требуют энергоемких шихтоприготовительных отделений для помола и перемешивания сырья; удельные расходы тепла в них в 2 раза превышают удельный расход тепла в вагранках. Однако на себестоимости минеральной ваты перерасход тепла по сравнению с получаемой в вагранках не отражается, так как применяется дешевое топливо. Кроме того, возможность применения фильерного способа волокнообразования позволяет значительно уменьшить потерн расплава и повысить качество волокна.
Есть  некоторый опыт применения газоэлектрических  печей (цех минеральной ваты Норильского  горно-металлургического комбината). Такая печь имеет ряд преимуществ перед обычной пламенной. Дополнительный электрический обогрев, осуществляемый погруженными в расплав,электродами, создает особенно благоприятные условия для регулирования движения массы и выравнивания ее состава за счет усиленных конвекционных- токов. При этом повышается и удельный съем расплава.
Таким образом, применять ванные печи несмотря на высокие капиталовложения, рационально, так как позволяет повышать качество выпускаемой продукции.
Электродуговые  печи – электродуговая печь (рис. 2.3) для получения силикатного расплава представляет собой металлическую водоохлаждаемую ванну в виде котла диаметром 2,5— 3 м. Печь работает на гарнисаже, так как футеровка может расплавляться и изменять химический состав получаемого расплава. Гарнисажем называют слой застывшего расплава, образующегося на внутренней поверхности водоохлаждаемого котла. Толщина этого слоя может меняться в зависимости от теплового режима печи. Плавление сырья осуществляется при помощи трех графитированных электродов. Электроды крепятся к пружинно-пневматическим держателям, которые позволяют регулировать положение электродов во время плавления. Загружают шихту сверху при помощи шне-кового или иного питателя. Расплав для переработки в волокно выпускают через небольшой фидер, монтируемый сбоку печи, несколько выше ее пода.
Изменяя электрический режим печи, можно  регулировать теплотехнические параметры  плавки в соответствии с технологическими требованиями. Кроме того, преимущество электродуговой печи перед другими  плавильными агрегатами — возможность плавления шихт для получения минеральной ваты, которую можно использовать при высокой температуре.

Рис. 2.3. Электродуговая печь
1- кожух; 2- обод печи; 3- кольцо оводовое; 4- окно рабочее; 5- футеровка свода; 6-система водоохлаждеиия; 7- экономайзер; 8- электрод графитизироваиный; 9- электрододержатель;10-токоподвод гибкий; 11 - привод механизма перемещения электрода; 12-механизм подъема и поворота свода; 13- фидер. 

Циклонные печи – целесообразно применять при использовании мелкокускового сырья, в частности отходов минераловатного производства. В циклонной печи благодаря особой аэродинамической структуре потока газов складываются благоприятные условия для тепло- и массообмена между газом и обрабатываемым сырьем.Установка с циклонной камерой (рис. 2.4) состоит из водоохлаждаемой вертикальной печи 2, камеры для приема расплава 1, металлического рекуператора 6, подогревателя шихты 5, дымососа для эвакуации отходящих, в атмосферу газов 2, бункера с питателем для подачи шихты 4 и систем подачи топлива, воздуха и воды. Из приемной камеры расплав через летку или фильеры поступает к узлу волокнообразования. Установка имеет небольшие габариты и может быть смонтирована вместо вагранки.
 

Рис. 2.4. Установка с циклонной камерой 
 

      Свойства  силикатного расплава
 
При производстве волокнистых теплоизоляционных  материалов из неорганического сырья  следующим после подготовки сырья  является общий для всех видов,волокна  технологический передел — получение  расплава. Поскольку в расплавах  для получения минерального волокна обязательно присутствует SiO2 , речь пойдет о силикатных расплавах.
При получении  силикатных расплавов протекают  сложные и разнообразные физико-химические процессы, характер которых определяется составом шихты и температурой. Во всех случаях происходят процессы силикато-и стеклообразования. Силикатообразование начинает протекать между материалами в твердом состоянии при относительно низких температурах (400—600С), однако скорость реакции при этом невелика. Интенсификация этих процессов наступает при появлении жидкой фазы, которая образуется в объеме шихты вследствие плавления легкоплавких компонентов и возникновения эвтектических соединений.
Возможность химических взаимодействий определяется законами химической термодинамики, а  при наличии благоприятных термодинамических условий-действием кинетических факторов, обеспечивающих протекание реакций. Одним из таких факторов является поверхность контакта. Чем больше площадь непосредственного контакта зерен ікоіміпонентов, тем быстрее протекают реакции этого типа. Площадь поверхности контактов для шихты одного и того же объема растет с увеличением дисперсности зерен. Таким образок, измельчение компонентов шихты способствует ускорению реакций силикато-образования и гомогенизации расплава, которая необходима для получения стабильных свойств волокна.
Для перевода твердой фазы в жидкое состояние  нужно затратить энергию на преодоление  сил, действующих между элементами его решетки: плавление наступает  тогда, когда средняя энергия  колебаний элементов ре-шет1ки достаточно велика для нарушения связи между ними.До недавнего времени считалось, что структура жидкостей даже при температурах, близких к температуре кристаллизации, лишена какой-либо упорядоченности. В действительности в отличие от кристаллов так называемый «дальний порядок» в расположении молекул или атомов в жидкости отсутствует. Однако есть «ближний порядок», т.е. правильность расположения частиц в непосредственной близости от любого данного атома (или) молекулы, затухающая с расстоянием.В настоящее время наиболее распространен взгляд на силикатные расплавы как на ионные жидкости. Стеклообразователем или сеткообразователем является кремневая кислота.
Основными свойствами силикатных расплавов, влияющими  на свойства минеральных волокон, получаемых из них, являются вязкость, поверхностное натяжение и кристаллизационная способность.
Вязкость  — свойство жидкостей оказывать  сопротивление перемещению одной  части жидкости относительно другой, обусловленное внутримолекулярным трением.
Силикатные расплавы, если они  не содержат кристаллических взвешенных частиц, ведут себя как нормальные ньютоновские жидкости. При температурах ниже верхнего предела кристаллизации в них наблюдаются признаки структурирования, что приводит к ухудшению качества получаемого волокна.
Температурная зависимость вязкости. С повышением температуры вязкость силикатных расплавов понижается вследствие усиления броуновского движения, ослабления и разрыва связей между структурными группами и распада ассоциаций. Охлаждение вызывает обратные изменения. Кристаллизационная способность силикатных расплавов подчиняется универсальной закономерности: минимум кристаллизационной способности соответствует составам, в которых в качестве первых фаз выделяются из расплава одновременно два и более видов кристаллических соединений разного состава. Им соответствуют эвтектические точки, границы полей на диаграммах состояния; другими словами, чем ниже температура ликвидуса, тем более стабильно стекло. Для предотвращения или ослабления кристаллизации необходимо ввести в состав расплава любой оксид, не входящий в состав первой кристаллической фазы и не способный оказаться затравкой, либо уменьшить содержание оксидов, входящих в состав первой фазы.
Структура и свойства силикатного расплава зависят от его химического состава. В соответствии с ионной теорией влияние различных оксидов на вязкость и температуру кристаллизации силикатных расплавов объясняется следующим. Если катион оксида является комплексообразующим, то рост его содержания в расплаве будет повышать вязкость расплава вследствие увеличения размеров комплексных ионов или повышения их концентрации в расплавах. К таким оксидам относятся, например, SiO2 , А12О3 , Fе2О3 + FеО , СаО,Мg0 .
Вязкость  и поверхностное натяжение силикатных расплавов являются основными свойствами расплава, определяющими его способность к волокнообразованию. Переработка силикатных расплавов в волокно происходит в основном в интервале температур 1300—1400С, вязкость при этом должна находиться в пределах 0,5—5 Па-с.
SiO2 — повышает вязкость силикатных расплавов и химическую стойкость волокон в любых средах; удлиняет интервал вязкости;
В2О3 — оказывает сильное флюсующее действие, уменьшает поверхностное натяжение расплава и температуру верхнего предела кристаллизации, значительно улучшает выработочные свойства, увеличивает длину волокна, повышает устойчивость волокон к воде, но понижает устойчивость « кислотам и щелочам;
 А12О3 — повышает вязкость и поверхностное натяжение расплавов, прочность и модуль упругости волокон, а также устойчивость к воде, кислотостойкость, температу-ростойкость;
2О3 —снижает вязкость расплава, повышает поверхностное натяжение и химическую устойчивость;

и т.д.................


Перейти к полному тексту работы


Скачать работу с онлайн повышением уникальности до 90% по antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru


Смотреть полный текст работы бесплатно


Смотреть похожие работы


* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.