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彩瓦生產技術

彩面瓦生產技術

長網法生產波型瓦、彩色面石棉瓦

前 言

  隨著大家對建筑裝飾審美要求的提高,各種色彩波型瓦、石棉瓦的市場需求量越來越大,但是目前彩色波型瓦、石棉瓦的生產方式有兩種,一種是成品瓦采用涂裝深加工工藝生產,第二種是料層全斷面上色,也就是生產料漿全部采用彩色料漿生產,到目前為止彩瓦還沒有表面彩料層在制板機上生產的工藝,前兩種彩瓦生產工藝成本都大大高于長網噴漿法。

  武漢建材工業設計研究院在八十年代曾用三網箱抄取法中試生產彩色中波瓦和彩色半波板;在試驗過程中3#網箱料坯表面彩色層掛料完畢后,伏輥抬起,毛毯和網輪脫離開,此時網箱內的料漿水分很快排入地坑,造成連續生產仍有問題無法解決;因此到至今,彩色瓦仍然不能在抄取法制板機上生產表面彩色料層;流漿法工藝根本就無法生產表面彩料層波瓦。

  云南順時針科技有限責任公司研發人員經過多年研究和探索,開發出長網噴漿法生產彩瓦工藝及設備;徹底結束了抄取法、流漿法不能生產生產表面彩料層彩瓦的歷史,采用長網噴漿法可以生產各種表面彩料層的彩色波型瓦、石棉瓦。

《長網噴漿法工藝》工藝原理已申請專利。

專利號:ZL201220465650.X,如下圖片:


一章 長網噴漿法工藝原理

一節 噴漿法工藝原理簡述

 噴漿法工藝:是對料漿進行加壓并使之均勻的分布于成型網上形成初料層。

 設置料漿加壓機和噴漿機組成一組,根據產能的需要可多組串聯使用。

 料漿加壓機對料漿產生初期的料漿壓力,并再次對料漿進行均勻混合,有效的分散纖維,防止料漿中的纖維結團,加壓機給噴漿機提供動態多管同速、同流量料漿,并實現漿速監測功能,為漿速手動/自動跟蹤網速和毛毯速度,提供反饋數據。

 噴漿機沿著成型網的橫幅全寬方向均勻、穩定的分布料漿,確保壓力均布、速度均布、流量均勻、濃度均布以及纖維定向的可控性和均布性;按照工藝要求,提供和保持穩定的漿速和網速之間的比例關系。

  噴漿法的**優點之一是動壓供漿,如果切斷噴漿機供漿,噴漿機將無料漿流出,可以實現抄取法和流漿法無法實現的多種生產功能,例如彩色波瓦、彩色石棉瓦的生產。

第二節 基本原理

 如圖一為長網噴漿法工藝原理圖,泵式儲漿池把料漿送到高位料漿箱內,料漿經加壓機構變成動壓料漿由進漿管 30 進入到噴漿機 31 內,經由噴漿機的鴨嘴動壓流到成型網 27 上,成型網 27 上的料漿經過自然脫水定型和真空箱 34 的二次脫水,形成了含水量一定的“初料層”附著在成型網27上,在網籠 10 隨毛毯運轉時,“初料層”通過伏輥 6 的壓力進一步排出一部分水,并在空氣壓差的作用下連續地吸附到毛毯3上;此后網籠 10 繼續旋轉帶動成型網 27 繼續運動,經清洗管 22 清洗成型網后進入下一個循環,從而周而復始地形成連續的“初料層”。毛毯 3 上的料層經過真空箱 5 脫水,脫水后的料層纏繞到成型筒 1 上,達到一定的料坯厚度時從成型筒 1 上扯下,經下道工序生產出需要的產品,在生產過程中,料漿過濾后的水匯集到接水盤 16 內,再從排水口 21 排到地坑內。  第三節 長網噴漿法優點

 一條 物理力學性能指標易保證,物理力學性能指標取決于配方和纖維在料層中排列方式,在配方一定的情況下,長網噴漿法在毛毯速度 60~100m/min 內,纖維在料層中呈二維雜亂排列分布且料層厚薄均勻,并可實時調控纖維的排方向,即纖維在料層中的排列可控。

 第二條 表面質量易保證,制品表明光滑,進入噴漿機的料漿經過渣料分離設備或料漿再加工,料漿中無3×3×3mm以上的渣滓,在料坯上料和形成初層的方法同抄取法,且較小的物料保留較多使得制品表面光滑平直。

 第三條 單機產能高,從以下三點方面來敘述

1、掛料面積方面,單成型網有效的掛料面積是四網箱抄取法(網輪直徑?1000mm)的3倍多,多級串聯后是是四網箱抄取法(網輪直徑?1000mm)的9-10倍,是流漿法的3~5倍。

2、產品產量還取決于以下四要素:料層寬度、料層厚度、料層成型方式、毛毯速度,長網噴漿法同時具備了這四種要素,經試驗可知長網噴漿法料層幅寬可達 5600mm,料層幅寬至少可達三幅(三張石棉瓦板坯的寬度),料層厚度和《成形網濾漿機》的安裝臺數有關,一般安裝臺數為 3~5 臺,毛毯速度最高可達100m/min。

3、制板機產能大幅提高后,其它配套設備也大幅提高產能,如制漿、皮帶輸送、成型機、自動控制方面。

 第四條 回水濃度比流漿法的0.6%還要低,達到了0.3%,大大低于抄取法的1.5%。

 成型網的目數可達 100~ 160 目,在專用真空脫水機脫水時,成型網能有效的阻隔微小原材料的脫離,較難被真空抽走行成回水,增加利用率。

 第五條 易操作,各工藝參數在線數字顯示和控制,每個工段的料漿都是由密閉的管道輸送,可以大量運用現有的自動控制技術。

 第六條 長網噴漿法生產的板材容重和用途容易調整,料坯中的料層可以采用不同的材料,而抄取法和流漿法很難做到。

 第七條 毛毯高速運行,運行設備的自重輕及阻力小,噴漿口漿速自動跟蹤網速和毛毯速度,毛毯、成型網可在 30m/min 至 100m/min之間任一速度內運行,纖維呈二維網狀可控排列。

 第八條 有效降低配方成本,料漿被強制噴于成型網上,原材料的選擇范圍很寬,能使用價格相對低的原材料,特別是四級以下的石棉生產。

 第九條 噴漿機噴漿濃度范圍寬,噴漿機噴漿濃度范圍: 6~ 16%,漿的傳送全過程采用強制密閉的方法,不和大氣壓接觸,因此不產生二次絮聚和離析現象。

 第十條 單位產品內的電耗和工資等成本低于抄取法和流漿法,單機產能較大各項成本攤銷相對大幅度下降。

 第四節 長網噴漿法缺點

  長網噴漿法和園網抄取法、流漿法相比,要重新認識改變抄取法和流漿法已固化的技術觀點。

說明:詳細內容請參考《石棉瓦長網法——工藝及設備》

第二章 長網噴漿法彩色板生產工藝簡介

 本編核心提示:長網噴漿法工藝(專利號:ZL201220465650.X),是生產波型瓦、石棉瓦的第三代工藝;利用長網噴漿法獨特的先進工藝特點,其制板機可以生產各種彩色料坯或素面料坯,彩色料層的厚度可根據需要進行調節,調節范圍是0.5mm到料坯厚度,根據客戶需求和成本需求進行靈活調控。

一節 長網噴漿法彩色板工藝和及流程概述

 長網噴漿法工藝屬于創造性和顛覆性的新技術,完全不同于使用了60年的圓網抄取法和30年的流漿法,它集成了兩種工藝的全部優點,剔除了全部的缺點,對原材料的使用范圍非常寬,涵蓋了所有的硅酸鈣板、纖維水泥板及波瓦的品種,并在實現纖維(各種有機和無機纖維)基材(水泥、硅質和鈣質材料)增強制品的大規?;a上做出了重大的突破;使單機產能大幅度提升、成本有效下降、操控直觀線性為大規模自動化生產奠定了基礎。

第二節 工藝流程簡圖如下

圖二為彩色石棉瓦工藝流程簡圖:

 以下對圖二工藝流程簡述:

第三節 清回水罐

設置清回水罐及其輸送通道。

生產過程中的彩色料漿回水直接進彩色制漿機。

第四節 彩色和素色制漿設備

設置獨立的彩色和素色制漿設備。

設置獨立的彩色和素色送漿泵。

第五節 彩色和素色料漿分控

以三成形網長網法制板機為例,如下圖:


 1、設置兩種容量的泵式儲漿池及料漿處理或再加工設備,一種用來儲存彩色料漿,另一種用來儲存素色料漿。

2、彩漿和素漿的設備設置:分別設置1臺素漿和1臺彩漿高位料漿箱,三臺噴漿機可以同時噴出素漿,也可以同時噴出彩漿;也可以單臺噴出彩漿,根據產量要求,靈活編組。

3、彩漿從料漿加壓機加入。

第六節 制彩色料坯

1、長網噴漿法采用成型筒卷坯圈數進行彩色料坯的生產圓網抄取法和流漿法生產過程中途需要兌大量的清水,從而造成料層厚度誤差較大,使得采用圈數檢測料坯厚度誤差較大。

 長網噴漿法獨特的生產工藝使得采用成型筒計圈數,可實現料坯厚度控制。

 長網噴漿法采用成型筒卷坯圈數檢測料坯厚度成為現實,因為長網噴漿法的噴漿濃度就是制漿濃度,中途不在另加兌漿清水,所以在漿速或噴漿流量一定時料層厚度均勻,那么成型筒扯下的料坯厚度也會均勻;因此長網噴漿法工藝以成型筒記圈數為主、料坯厚度測量為輔的生產方式可以達到生產要求。

2、圖三中A點和B點或C點無論毛毯速度多大和料層厚度多大,A點和B點或C點的距離不變,那么A和B或C點兩點的距離為定長,因此在生產彩色料坯時,成型筒的第1~ 2圈為彩色料坯,當第2圈過后,自動關掉料漿加壓機的彩色料漿閥;依次類推,一張接一張的彩色料坯從成型筒上扯下。

3、長網法制板機的彩色料漿回水通道和素色料漿回水通道時不同的,分別由兩臺泵送到彩色料漿打漿機和素漿回水罐。

4、因為設備加工誤差原因,料層在橫幅內的厚度均勻性可能存有誤差,因此噴漿機內采用復式布漿并在混合室內進行擴散和混合,每根供漿管分別可加清水,水流量無級可調,以確保各斷面料層厚度均勻。

第三章 三成形網長網法制板機的多用途功能

 三成形網長網法制板機可以生產彩色石棉瓦等,產品品種調整容易。以下為生產線五個基本型號類型,彩色石棉瓦的生產產量和普通素板瓦的一致:

1、GS500ZS一型、日(22h)產0.5萬張,規格:1800×745×6mm。

2、GS500ZS二型、日(22h)產0.9萬張,規格:1800×745×6mm。

3、GS500ZS三型、日(22h)產1.35萬張,規格:1800×745×6mm。

4、GS500ZS四型、日(22h)產2.0萬張,規格:1800×745×6mm。

第四章 長網噴漿法核心技術設備試驗

本試驗同樣適應彩色石棉瓦的生產

一節 試驗設備

1、試驗用制漿機一臺,電機功率7.5kw

2、料漿加壓機一臺,電機功率2.2~7.5 kw

3、成形網真空濾漿機一臺,由電機(0.75kw)通過皮帶傳動直接拖動真空濾漿機的圓網籠,包含高壓離心通風機一臺,電機功率3kw

4、控制柜一臺包含PLC:FX2N-48MT /FX2N-4AD/ FX2N-4DA等,觸摸屏DOP-B05S100一臺,變頻器FR-A740-15K-CHT二臺,分別驅動真空濾漿機、料漿加壓機

5、試驗設備,布置圖如下:

第二節 清水試驗

1、試驗結果非常成功

試驗非常成功,達到設計要求但噴漿口上下唇板表面粗糙度偏低,如果達到 ,效果會更好;或者采用不銹鋼板等。

2、試驗存在問題及改進

3、噴漿口出水照片

 4、試驗設備運行時間試驗設備運行時間4小時。在試驗運行時間內,沒有動用任何工具拆卸設備和檢查設備等。

5、試驗最終結果試驗設備運行正常,無任何故障;工藝試驗達到要求。

第三節 料漿濃度為10%試驗

1、配方比例

石棉:水泥∶石粉∶玻纖∶紙漿 = 1kg∶10kg∶4kg∶0.2kg∶0.2kg。2、料漿濃度按照料漿濃度為10%時的玻纖、紙漿、石棉、石粉、水泥加入量進行試驗。

3、料漿濃度為10%時的試驗項目

序號

試驗項目

試驗要求

試驗結果

1

噴漿口漿流量

橫斷面流量均勻

達到要求

2

噴漿口水流量和流量調節閥的線性關系

噴漿口水流量和流量調節閥的增減線性關系

達到要求

3

噴漿口水流量和流量調節閥的線性關系

噴漿口水流量和加壓機轉速的線性增減關系

達到要求


4、噴漿濃度為10%時噴漿口試驗照片

5、試驗設備各管道、噴漿口堵塞試驗

為解決噴漿口的堵塞問題,長網法制板線中,連續式送漿機內設置金屬物沉淀漿槽,因此料漿中的金屬物無論如何是不能到噴漿機內的。

在石棉瓦生產過程中,因生產線上沒有磨漿機進行料漿加工,所以為長網噴漿法專門設計了一臺料漿篩,除渣效果為只允許3mm×3mm×3mm的渣渣通過。因此在試驗過程中,從料漿加壓機進口有意放入一些渣渣,如木塊、故意打結的玻纖團,體積為8mm×8mm×8mm,并對數量進行記錄;所有的渣渣都從噴漿口出來,噴漿口無堵塞現象發生。但是在實際生產過程中,以防萬一,一旦料漿中的渣渣超大而不能從噴漿口出來,為此噴漿機設置自動翻轉機構,渣渣照樣從噴漿口出來,從而不中斷生產。

濃度為10%試驗時,設備運行時間4小時。在試驗運行時間內,沒有動用任何工具拆卸設備等。

6、試驗最終結果

試驗設備運行正常,無任何故障;工藝試驗達到要求,從料漿進入加壓開始的所有設備,無任何堵塞現象發生。

第四節 料漿濃度為20%試驗

而且玻纖含量是正常配方的三倍

1、配方比例

石棉:水泥∶石粉∶玻纖∶紙漿 = 1kg∶10kg∶4kg∶0.2kg∶0.2kg。

2、料漿濃度

按照料漿濃度為20%時的玻纖、紙漿、石棉、石粉、水泥加入量進行試驗。

3、料漿濃度為20%時的試驗項目


序號

試驗項目

試驗要求

試驗結果

1

噴漿口漿流量

橫斷面流量均勻

達到要求

2

噴漿口水流量和流量調節閥的線性關系

噴漿口水流量和流量調節閥的增減線性關系

達到要求

3

噴漿口水流量和流量調節閥的線性關系

噴漿口水流量和加壓機轉速的線性增減關系

達到要求




4、噴漿濃度為20%時噴漿口試驗照片

5、試驗設備各管道、噴漿口堵塞試驗

為解決噴漿口的堵塞問題,長網法制板線中,連續式送漿機內設置金屬物沉淀漿槽,因此料漿中的金屬物無論如何是不能到噴漿機內的。

在石棉瓦生產過程中,因無磨漿機,但是為長網噴漿法專門設計了一臺料漿篩,除渣效果為2mm×2mm×2mm的渣渣通過(指的異物)。

因此在試驗過程中,從料漿加壓機進口有意放入一些渣渣,如木塊、故意打結的玻纖團,體積為8mm×8mm×8mm,并對數量進行記錄;所有的渣渣都從噴漿口出來,噴漿口無堵塞現象發生。但是在實際生產過程中,以防萬一,一旦料漿中的渣渣超大而不能從噴漿口出來,為此噴漿機設置自動翻轉機構,渣渣照樣從噴漿口出來,從而不中斷生產。

濃度為20%試驗時,設備運行時間:4小時。在試驗運行時間內,沒有動用任何工具拆卸設備等。

[說明]以上試驗二和試驗三是噴漿機在脫開成型網濾漿機的試驗,為避免料漿濃度不穩定從而脫開,因為成型網需要水洗掉上邊的料層。

料漿濃度為20%時料層成型各項試驗總結

1、料層成型試驗項目

序號

試驗項目

試驗要求

試驗結果

1

料漿橫斷面著網點

橫斷面著網點一致

達到要求

2

料層成型速度

快速成型

達到要求

3

成型網各轉速下料層中的纖維排列

二維混亂排列

達到要求

4

料層厚度均勻

可控

達到要求

5

漿速跟蹤網速方式,網速50~100m/min

自動/手段按照比例跟蹤

達到要求


2、料漿濃度

料漿濃度為20%時,除玻纖長度不能超過40mm外,其它各項試驗都達到要求。

3、工藝理論

驗證了長網噴漿法工藝理論正確無誤,各項指標全部達到設計要求,一臺噴漿機的產量相當于網籠直徑為Ф1000mm四網箱的產量,可為石棉瓦自動化大規模生產提供技術和設備。

第五章 長網噴漿法研發總結

石棉瓦多少年來一直采用園網抄取法和流漿法兩種生產工藝,這兩種生產工藝都存在車速低、掛料不均、回水濃度高、自動化程度低、人為因素影響產量和質量、主要依靠操作工人的經驗保持生產的正?;?,而且一直不能向單機大產能低成本方向發展,和國外同行差距較大等,更不能連續生產彩色石棉瓦;在這種狀況下,長網噴漿法生產工藝、制板主機及配套技術應運而生,以實現纖維增強制品大規?;a,實現規模經濟。

長網噴漿法工藝是在長期實踐經驗和理論知識豐富積累的基礎上,加之目前的抄取法和流漿法存在的諸多問題,單靠管理、操作和經驗已經無法解決,途徑只有從工藝上來徹底解決,因此噴漿法工藝在此情況下誕生。

長網噴漿法工藝生產模型的建立必須符合以下國情:國產毛毯,石棉纖維在五級棉或以下,或者不用石棉纖維,回水濃度很低,操作人員文化素質為初中并工作責任心一般等等,為此噴漿法工藝是最適合中國國情的一種高產能、高產品品質、高穩定性、高自動化、對操作人員文化素質要求不高的生產工藝。

長網噴漿法工藝從清回水罐到回料機間的所有設備:制漿系統設備、噴漿法制板機及配套設備、皮帶輸送系統、堆垛或成型系統自成一高可靠性、高質量、高產量、易操作的系統,充分體現出它的第三代工藝各個方面的優勢。

長網噴漿法工藝是對圓網抄取法和流漿法工藝顛覆性的創新和突破,屬行業領軍技術;無論改造或新建生產線可大幅度降低投資,大幅度下降生產成本、大幅度減少用工量、大幅度提高產品品質、可大幅度提高企業的利潤率為生產型企業在市場競爭中提供有利條件。

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