Производство базальтовой минеральной ваты - это технологически сложный и трудоемкий процесс, требующий тщательного контроля на каждом этапе. Основным сырьем для изготовления данного теплоизоляционного материала являются изверженные горные породы габбро-базальтовой группы, а также схожие по химическому составу метаморфические горные породы и мергели. Помимо природного камня вулканического происхождения, в состав входит специальное связующее, отвечающее за надежное сцепление волокон между собой и обеспечивающее готовым изделиям заданные производителем размеры, параметры формы и плотности.
Исходные материалы для производства базальтовой минеральной ваты
Основным сырьем для производства базальтовой минеральной ваты являются изверженные горные породы габбро-базальтовой группы, а также схожие по химическому составу метаморфические породы и мергели. Помимо природного камня вулканического происхождения, в состав ваты входит специальное связующее вещество, обеспечивающее прочное сцепление волокон между собой и стабильность формы и размеров готовых изделий.
Наиболее распространенными видами связующих для базальтовой ваты являются композиционные синтетические составы, включающие фенолоформальдегидные смолы и гидрофобизирующие добавки. Такое связующее обеспечивает оптимальные теплоизоляционные характеристики материала. Содержание потенциально опасных веществ, таких как фенол и формальдегид, в готовой продукции минимально (менее 2% по массе) и находится в связанном состоянии, что делает его химически инертным и безопасным для окружающей среды и человека.
Предварительная обработка сырья
Предварительная обработка сырья для производства базальтовой минеральной ваты - это сложный, но строго контролируемый технологический процесс, включающий в себя ряд последовательных операций.
Несмотря на то, что производственный процесс на различных предприятиях может иметь некоторые особенности в зависимости от используемого оборудования и выбранной технологии, основные этапы изготовления каменной ваты являются едиными:
- Подготовка сырья
- Получение расплава
- Формирование волокон
- Осаждение минерального волокна
- Нанесение связующего вещества
- Термообработка
- Резка изделий
- Упаковка готовой продукции
На первом, подготовительном этапе, сырье в виде природного камня доставляется на производственную площадку в специальных полузакрытых вагонах, что предотвращает его загрязнение и излишнее увлажнение. Далее сырье транспортируется в цех предварительной обработки, где оно проходит стадии дробления, сортировки и дозирования с помощью соответствующего оборудования. Для получения расплава используются куски породы размером от 4 до 10 см, при этом фракции менее 2 см отсеиваются. Дробление сырья осуществляется на щековых дробилках, которые раздавливают камень путем периодического воздействия с одновременным истиранием. После измельчения, подготовленная шихта поступает на вибрационные грохоты для классификации по фракциям, а затем в бункера-дозаторы, где формируются порции готового сырья для последующей переработки в плавильных агрегатах.
Стадии технологического процесса
Технологический процесс переработки сырья для производства базальтовой минеральной ваты включает в себя несколько последовательных этапов:
- Плавление. Для получения расплава, пригодного для последующей переработки в базальтовое волокно, используются различные плавильные агрегаты, чаще всего газовые вагранки. Температура горения в них достигает 1600°C, что обеспечивает необходимую степень расплавления шихты и придает ей нужную вязкость.
- Формирование волокон. Минеральный расплав может быть переработан в волокно несколькими способами: дутьевым, центробежным, фильерным или комбинированным. Наиболее распространен комбинированный центробежно-валковый метод, при котором расплав с заданной вязкостью подается на многовалковую центрифугу, вращающуюся со скоростью до 7000 об/мин. Под действием центробежной силы капли расплава, схожего по свойствам с вулканической лавой, растягиваются в тонкие волокна.
- Осаждение минерального волокна. Образовавшиеся волокна подхватываются воздушным потоком и направляются в специальную камеру, где осаждаются на ленточном транспортере.
- Формовка и обработка. Охлажденное базальтовое волокно проходит обработку связующими и гидрофобизирующими составами, что придает теплоизоляционному материалу высокую прочность, долговечность и водостойкость. Сформированный ковер дополнительно уплотняется и ориентируется для повышения прочностных характеристик.
- Термообработка. Ковер помещается в специальную термокамеру, где под воздействием горячего воздуха происходит полимеризация связующего, в результате чего материал приобретает заданные технические свойства.
- Резка и упаковка. Готовый ковер из базальтовой ваты разрезается на плиты требуемых размеров, которые затем упаковываются в защитную термоусадочную пленку и отправляются на склад готовой продукции.