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1.65万吨中碱池窑

2022-02-24 来源:爱问旅游网


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1.65万吨级中碱玻璃纤维拉丝池窑项目

可行性论证预报告

2015

年12月18日

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目 录

一、前 言

二、市场需求预测与建设规模 三、项目承办单位 四、项目拟建地点 五、项目建设方案 六、环境保护

七、主项目内容及估算

八、资金来源和建设周期 九、经济效益分析 十、风险分析

附件

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1.65

万吨级中碱玻璃纤维拉丝池窑

项目预可行性论证报告

一、前 言

池窑拉丝法生产玻璃纤维是当今世界上生产玻璃纤维中,科技含量最高、生产

效率最佳、能耗最低的工艺生产方法。是目前我国极力推广,努力做到逐步淘汰坩埚二次成形法落后生产工艺的必由之路。也是对国家明文规定禁令的陶土坩埚生产劣质玻璃纤维,以假作乱、扰乱市场的最有效措施。早日将现一大批陶土坩埚生产玻璃纤维生产线改建为现代的池窑拉丝法生产线不但具有它深远的社会和经济效益,更对我地区建材工业的产品结构和产业政策的战略调整具有不可低估意义。 玻璃纤维是国家基本建设中,三大基础材料之一,也是我国发展复合增强材料的重要原料,广泛应用于基础设施建设、环保、建筑装饰及结构件、航天、电子电器等工业的无机复合材料中,其玻璃纤维制品占有相当重要的地位。

目前池窑拉丝法生产玻璃纤维中,具有两大类产品,即分别为中碱和无碱玻璃纤维。特别是中碱玻璃纤维池窑拉丝法七十年代起源于我国上海耀华玻璃厂。经过二代人和二十几年的不断总结和发展。从小规模池窑到万吨级池窑;从单一产品到多品种的组合生产均得到了有效的控制和发展。

从我国玻璃纤维生产的早期发展史

1、1946年8月,“中国玻璃纤维工业社”在上海挂牌,1946年12月1日,程伟民采用电熔法在1h内拉制出1kg高碱玻璃纤维 2、1948年出,上海斯美玻璃纤维厂成立

3、1955年,赴原苏联学习,1956年制定我国玻璃纤维发展规划

4、1956年,上海冶金陶瓷研究所,26孔铂坩埚,生产出2.6-6.1微米的 无碱玻璃纤维

5、1956年斯美玻璃纤维厂用30-104孔漏板,生产6微米玻璃纤维

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6、1957年底,北京建材研究院铂坩埚4.5-7微米无碱玻璃纤维 7、1958年上海耀华玻璃厂年产500t玻璃纤维车间建成投产 8、1963年12月上海召开第一届玻璃纤维会议 9、1964年2月南京玻璃纤维研究设计院成立

10、1966-1967年杭州玻璃厂与南玻院合作8块漏板电熔小池窑拉丝组合试验 11、1970年杭玻12块漏板日产1.2t电熔无碱池窑 12、1971年耀华38块漏板全火焰池窑,200孔到800孔 13、1972年 玻璃纤维创刊

14、1986年重庆玻纤从日东纺织株式会社引进年产1800t玻纤短切原丝毡及无碱无捻粗纱生产线

15、1990年,珠海从美国原丝公司引进年产4000t池窑生产线 16、1994-1995年初,珠海4000t冷修为7500t

17、1996、4、20浙江桐乡市巨石集团5000t组合炉投产 18、1996年4月上海耀华首条10000t中碱池窑投产. 19、1996年5月重庆3000t无碱池窑

20、1997年3月28日山东泰山玻纤首条10000t无碱池窑 21、1999年1月重庆8000t无碱池窑

22、2001年3月9日,泰山二期1.5万吨池窑点火

23、2001年12月19日,泰山三期2万吨池窑第一条生产线点火 24、2002年7月29日,泰山四期2万吨池窑第二条生产线点火 25、2004年12月26日,第五条年产2万吨池窑生产线点火 26、2005年3月16日,邹泰二期年产2万吨池窑生产线点火 27、2005年第五条年产2万吨池窑生产线点火 28、2004年8月19日复材年产1.4万吨生产线点火

在此基础上,国内近几年来新建的几条中碱玻璃纤维池窑拉丝法生产线不但从产品质量上和经济效益上确保了该生产线的技术的先进性和可靠性。目前单条中碱玻璃纤维池窑最大规模已发展到6万吨年产量生产线,无碱已发展到13万单条年生产量生产线.得到了飞越的发展.因此按现我地区的发展条件和原有玻璃纤维下游产品的

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加工综合配套能力,加快和建设该生产线势在必行。

二 市场需求预测与建设规模

2.1 市场需求现状

2.1.1世界玻璃纤维行业现状

2008年全球玻纤生产总量约310万吨左右。1995年至2001年的平均增长率为4.8%,计2008年至2010年的平均增长率为15%。

根据最新统计资料,玻璃纤维增强基材(含屋面材料基材)和纺织用基材的地域市场分布如下:

欧洲 31%

2010年全球玻纤市场的平均增长率约12%,其中发展最快的地区是亚洲的中国和印度,增长率在35%以上,中东地区发展也较快,增长率在6%以上;而美国和欧洲增长速度较慢,仅1.5%和0.5%。

世界上主要的三大玻纤公司美国欧文斯康宁(OC)、法国圣哥本集团Vertrotex公司、美国PPG公司,其产量占全球总产量的50%以上,目前已不再扩大生产规模,将某些利润低的生产环节外包,而把精力和财力专注于玻璃纤维高端产品,发展后道产品和产品的深加工。

另一方面这些国际性的公司也正在向南美洲、东欧国家和亚洲国家(包括中国)转移生产力,以降低生产成本。可以说,玻璃纤维的生产重心正在向发展中国家转移。

交通、建筑和电子电气行业是玻璃纤维的主要应用市场,占50%以上。2010年,玻璃纤维市场分布情况如下表:

按应用领域划分

交通工具 建筑工程 电子电气 基础设施 工业用品 消费品 造船 其他 北美 32% 亚洲 31% 南美 3% 其他地区(中东) 3% 5

24% 18% 14% 7% 12% 8% 6% 11% 按玻纤的使用工艺过程划分

纺织用 增强热塑性 23% 玻璃纤维的纺织应用量中,电子工业用细纱约占65%,用于织造电子布,作为印刷电路板的增强基材;工业织物用纱类用途约占纺织类总用量的35%,其应用领域很广,产品品种繁多,其中建筑用的纺织玻纤纱约占工业织物用纱的44%,其它特种用途(窗纱、光缆加强芯、绷带等)约占56%。

从2008年起纺织用纱市场发生了两大变化,一是由于IT行业的不景气,欧美等国玻纤纺织细纱产量持续下降,而亚洲地区2008年后电子工业用纱尽管亦受到冲击,但产量下降不大。从2008年下半年起,随着亚太IT行业的复苏,玻纤细纱需求量开始大幅度增加,价格也随之上扬。

第二个变化是工业用和建筑用玻纤网布市场有了很大发展,这给我国中小玻纤纺织企业带来很大机遇,我国已成为建筑捻线墙体用玻纤网布的主要出口国。 2.1.2国内玻璃纤维产销现状

当前我国玻纤行业,呈现供需两旺状况。2008年全国玻纤生产总量125万吨,其中池窑玻璃纤维产量95余万吨,占总量的80%。玻纤产品的大体分类如下:

⑴增强基材:总量约60.5万吨,其中(单位:万吨): 无捻粗纱 20 ⑵纺织产品:总量约34.5万吨,其中(单位:万吨): 网布 10 绝缘布 15 鱼杆布 4.5 过滤布 1.5 绝热布 0.5 导风筒布 0.5 其它 2.5 短切毡 10 短切纤维 5.5 无捻粗纱布 5 喷射纱 15 湿法毡等 5 26% 19% 敞模成型 SMC+BMC等 11% 11% 2% 4% 4% 拉挤缠绕 RTM 板材 其他 6

另外在统计数据以外,我国还存在约6~8万吨左右的国家明令禁止的劣质的高碱玻璃纤维,严重干扰了玻纤、玻璃钢市场。

2010年,国内共有49座玻纤池窑生产,拟建和在建的玻纤池窑15座。生产能力11万吨,预计2011年全行业利用池窑法生产的玻纤占总产量的80%。用玻纤池窑拉丝生产玻璃纤维已成为我国玻纤工业的主旋律。 2.2市场需求预测

“十一五”期间,按GDP年均增长17%计,国民经济与社会发展对建材产品的需求将保持稳定增长的态势。近年来,国内市场需求的旺盛,带动了玻纤工业的持续高速发展。

2.2.1 玻璃钢工业用玻纤材料

玻璃钢工业是玻璃纤维的最大市场,其玻纤用量约占玻纤制品总量的65%左右(美国约70%、日本和欧洲达到80%以上、我国比例约60%)。生产1吨玻璃钢制品,平均需要0.3~0.4吨玻纤制品。

我国玻璃钢行业自二十世纪九十年代以来,一直以高于GDP的增长率高速发展。 ①FRSP(热固性玻璃钢)

2010年中国FRSP产量190万吨,较上年增长11% 。出口量也较上年增长 45.8%

FRSP市场比例为:建筑 40%;管、罐、化工防腐 24%、陆上车辆与地面辅助设施 6%、船艇4%、工业器材12%、其他14%。

另外,2010年我国玻纤基覆铜板的产量约22.4万吨,较上年增长30%。 ②FRTP(热塑性玻璃钢)

2010年产量42万吨,较上年增长29%。产品以其基体种类分,产量自大至小依次为:PA、PP、PBT、ABS、POM、PC。多以挤出与注射法生产制品。

热塑性塑料数量大,它占整个塑料的70%以上。热塑性塑料品种多,用玻纤增强改性效果明显,而且相对价格较低、环保性能好。近二十年左右,GFRTP的发展速度已超过GFRP。1997~2005年年均增长率为23.3%(FRP增长率为16.6%),2010年产量已达到152万吨,预计今后几年的增长速度仍大于10%。广东省在电器上大

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量使用FRTP,年产值已近80亿元,浙江省也发展很猛。预测今后十年热塑性塑料的增长速度将是热固性塑料的三倍。

2010年上半年,玻璃钢行业的产销总量达到190万吨,产量与产值增率均超过30%.

目前我国玻璃钢行业进行重点开发的五大市场如下:建筑与环保、化工防腐 、渔船、陆地车辆、能源。而我国在这些领域的应用还处于起步阶段。如美国每辆轿车玻纤增强塑料的使用量30-40公斤,我国仅几公斤;日本、台湾90%以上的渔船为玻璃钢船,我国90多万艘渔船中,玻璃钢只有100多艘。

从总体上看,我国玻璃钢的产量已列世界第二位,但人均占有量很少。美国为3.6公斤,日本为2.2公斤,我国仅为0.57公斤左右。由此可以看出,玻璃钢工业的发展潜力巨大,玻璃纤维的市场前景广阔。 2.2.2纺织型玻纤材料

随着信息产业的高速发展,我国玻璃布基覆铜板亦快速增长,前三年的平均增长率为17.9%。2010年玻璃布基覆铜板产量为5720万平方米(用电子布3.43亿米),比2009年增长44.44%。2008年继续以40%的增长率高速增长,上半年产量约4000万平方米,进出口逆差还有1000万平方米。也就是说,国内玻璃布基覆铜板的市场需求量为1亿平方米,需要电子布6.2亿平方米,折玻纤电子纱18.6万吨。而我国2007年玻纤电子纱产量约8万吨、电子布3亿米,产需矛盾较大。

为满足需求,各玻纤厂家积极扩大玻纤电子纱和布的生产能力,甚至用坩埚法生产的低质7628布规模也已达5000万平方米,但仍满足不了需求。因为缺口较大,7628布的售价由2005年底的0.55美元/米升至0.85美元/米。G75纱的售价也从0.95万元/吨升到目前的1.4万元/吨。

另外,除电子织物外的其他各种工业织物在我国也是方兴未艾。近年来,由于环保、消防要求的提高,玻璃纤维织物以其强度高、不燃性、耐高温、防水透气性以及无有害物质的优势,建筑墙体增强织物(网布、不干胶带)、过滤织物(高温烟尘过滤和综合利用)、增强塑料织物(包括砂轮基布、鱼杆基布等)、耐高温织物(热防护、焊接防护、防火毯,代石棉)、装饰织物(防虫窗纱、吸热窗纱、百叶窗布、墙布等)的应用发展迅速,国内外的需求量增长迅速,成为我国玻纤行业发展的一大

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动力。

2.2.3屋面防水用玻纤材料

美国八十年代开始使用玻纤胎代替纤维素纸胎制造沥青卷毡和板材,推动了玻纤工业的大发展,至今80%以上屋面防水材料均采用了玻纤胎(欧洲约50%)。全世界用于屋面防水用材料的玻璃纤维约为40万吨,主要是各种玻纤毡产品。在我国,玻纤胎仅占防水毡材料的5%以下。

国内新型防水材料的应用量已由1999年占总量的30%上升到2002年占总量的38%。以玻璃纤维为基胎的防水卷材在各类防水工程中总体应用比例日趋扩大,如SBS、APP改性沥青防水卷材(玻纤胎)在防水工程总体应用量中所占比例分别为4.7%和1.71%。而改性沥青防水卷材在屋面和地下工程中的应用量在各类防水材料中所占比例也大幅提高。

另外,国家出台了一系列产业政策支持发展新型防水材料,如重点发展SBS改性沥青防水卷材,积极创造条件推动APP改性沥青防水卷材的发展,要求到2005年改性沥青防水卷材在全国防水工程市场的占有率达到23%,年用量约为1 亿平方米。

据悉,2005年和2010年新型防水材料需求将有大幅度的增长,其中SBS和 APP改性沥青卷材2005年的需求量将达1.2亿平方米,2010年需求量将达3.0亿平方米。由此可见,玻纤胎防水卷材市场大有可为,建筑防水领域的市场需求将为玻纤企业提供一定的市场扩张机遇。 2.2.4玻璃纤维市场总量预测

玻璃纤维是非常好的金属材料替代材料,随着市场经济的迅速发展,玻璃纤维

成为建筑、交通、电子、电气、化工、冶金、环境保护、国防等行业必不可少的原材料。由于在多个领域得到广泛应用,因此,玻璃纤维日益受到人们的重视。全球玻纤生产消费大国主要是美国、欧洲、日本等发达国家,其人均玻纤消费量较高。 中国玻璃纤维行业近几年的快速发展,动力来自国内和国外两个市场的拉动。国际市场的扩大,既有总需求增长的因素,也有来自国际企业前期因利润率较低退出行业后,给国内企业在国际市场留下的发展空间;而国内市场的增长,则是来自下游消费行业的快速发展。中国玻璃纤维经过了50多年的发展,已经颇具规模。

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随着国民经济的持续快速发展,对玻璃纤维的需求也将不断增加。原有玻璃钢、电绝缘等传统应用领域用量不断增加,工程塑料、建筑领域、基础设施、环境保护方面玻纤及制品应用将成为新的增长点。

据有关部门预测,到2012年,各主要应用市场(不包括出口量)的需求量分别为:玻璃钢25万吨;电子、电器10万吨;工程塑料15万吨;防水材料6万吨;建筑领域8万吨;土工材料5万吨;代替石棉材料3~5万吨。如包括50%的出口量.

玻璃纤维市场中国产业调研网发布的2015-2020年中国玻璃纤维行业现状研究分析及发展趋势预测报告认为:中国玻璃纤维行业近几年的快速发展,动力来自国内和国外两个市场的拉动。国际市场的扩大,既有总需求增长的因素,也有来自国际企业前期因利润率较低退出行业后,给国内企业在国际市场留下的发展空间;而国内市场的增长,则是来自下游消费行业的快速发展。中国玻璃纤维经过多年的发展,已经颇具规模。

随着国家宏观经济由政策刺激增长向自主增长的有序转变,中国玻纤行业也在2011年经历了由快速增长向增速逐步回落的转变。2011年全年累计玻纤纱产量达279万吨,共有在产池窑69座,池窑产能270万余吨,全年玻纤产品累计销售率为97.26%,玻纤行业主营业务收入达到1040亿元左右,全行业累计玻纤及制品出口122.1万吨,出口到亚太地区的玻纤及制品数量达到28.4万吨,累计玻纤及制品进口21.1万吨,玻璃纤维纱出口61.8万吨,同比增长仅为7.0%,2011年短切玻璃纤维出口8.3万吨。

2012年我国调整玻璃纤维行业准入标准,由原来2007年版《玻璃纤维行业准入条件》中3万吨/年的新建玻纤粗纱池窑产能标准高到了5万吨/年。2012年1-7月我国玻璃纤维纱产量达到了2463539.48吨,比2011年同期增长了8.07%。

近年来,我国玻璃纤维行业保持良好发展态势。根据中国玻璃纤维工业协会统计,2013年玻纤行业规模以上企业主营业务收入达到1310.8亿元,同比增长13.5%;实现利润总额83.9亿元,同比增长9.3%。

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2014年以来,随着玻纤纱产量有效控制,以及风电、热塑等细分市场快速回暖,玻纤市场供需关系出现好转,企业库存减少。虽然人工、原材料成本上涨,但企业转型升级带来更广阔的市场,2014年部分玻纤企业陆续对产品提价。

据中国产业调研网发布的中国玻璃纤维行业调查分析及发展趋势预测报告(2

016-2020年)显示,长远来看,中东、亚太基础设施的加强和改造,对玻纤需求增加了很大的数量,随着全球在玻纤改性塑料、运动器材、航空航天等方面对玻纤的需求不断增长,玻纤行业前景仍然乐观。另外玻纤的应用领域又扩展到风电市场,这可能是玻纤未来发展的一个亮点。能源危机促使各国寻求新能源,风能成为近年来关注的一个焦点,中国在风电领域也开始加大力度投资。到2020年,中国在风力发电领域将投资3500亿元,其中,20%(即700亿元)左右的领域需要使用玻纤(如风机叶片等方面)。这对中国玻纤企业来说是一个很大的市场。总的来说,未来玻纤产品作为新材料在中国的应用领域将会越来越宽广,市场仍具有非常大的发展空间。

2.3 拟建设规模

根据国内外玻璃纤维行业的发展情况,本项目拟建设一条年产1.65万吨(按每天50吨330天计,但按2007年版《玻璃纤维行业准入条件》现国内的要求,新建池窑起点为3万吨级)中碱玻璃纤维池窑拉丝生产线,主要产品为各种玻璃纤维增强基材。具体产品方案如下:

产品名称 产能(吨/年) 无捻粗纱 短切原丝毡 直接无捻粗纱 合计

本项目的产品都是符合国际标准的高档中碱玻纤制品, 2.4 产品用途

直接无捻粗纱:用多排多孔漏板直接拉制并卷绕成纱筒,因省去络纱等环节,

6000 6000 4500 16500 11

不仅省工省时,而且张力均匀、质量好,是缠绕、挤拉等玻璃钢复合材料制品的理想的增强基材以及土工织物用高强度纱。

短切原丝毡:玻璃纤维短切原丝毡(CSM)是连续玻璃纤维工业中一项大宗产品,也是目前用途最广泛的玻璃纤维无纺毡制品。CSM是各类热固性树脂和热塑性树脂良好的增强基材,它除可用于手糊成型FRP外,还可被用于机械成型FRP中。CSM具有优良的复模性、增厚性,层间粘结性。

无捻粗纱:主要有缠绕纱、喷射纱、片状模塑料用纱,用1200孔漏板拉制,将多股原丝经络纱机合股而成,用途广阔。

三、项目名称及承办单位

1项目名称:1.65万吨级中碱玻璃纤维拉丝池窑生产线。 2项目性质:新建。

3项目承办单位:XXXX玻璃钢集团总公司 3.1法定地址: 3.2法人代表:

3.3项目承办单位简况

四、项目拟建地点

根据现有条件,为能确保项目的顺利建设及今后生产原材料、产品的总图运输合理性。通过综合平衡,该生产线的拟建地点为 其主要优势是: 1 2 3

五、项目建设方案

1生产线的工艺流程 1.1总工艺流程

本项目采用单元池窑法拉丝生产工艺,生产增强型玻璃中碱纤维。其工艺过程是合格微粉原料,气力输送至配料仓根据中碱玻璃所要求的成分按比例精确称量,干法气力混合成配合料,再经脉冲、栓流、气力输送到窑头料仓;用螺旋给料机将配合料投入单元窑中熔化成玻璃液。

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为了延长窑炉的使用寿命,熔窑采用优质耐火材料砌筑。熔化部采用重油燃烧加热,通路采用天然气加热;熔融好的优质玻璃液从熔化部流到主通路后,经作业通路流至流液槽内,由多排多孔铂金漏板流出,形成纤维。再经冷却器冷却、单丝涂油器涂覆浸润剂后,被高速旋转的拉丝机拉制卷绕成原丝饼或直接无捻粗纱纱筒。

直接无捻粗纱纱筒经烘干后,可直接包装为成品,增强型原丝饼烘干后,经络纱机络纱制成无捻粗纱商品纱筒或制成短切毡。纺织用丝并经捻线机加工成纺织管纱。

1.2原料部分:

石英砂 纯碱 钠长石(腊石) 白云石 苦灰石 萤石 复合澄清剂 ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ 堆埸 ( 袋 装 料 库 )

上料设备 气 力 输 送 和 吊 料 设 备 ↓

( 7 仑 × 组 合 塔 式 配 料 仑 ) ↓

7× 称量喂料设备 ↓ 计算机操作系统→3×全电子称量秤 ↓ 集料斗 ↓

热水计量加水系统→气力混合机 ↓

配合料输送设备 1.2.熔制部分:

金属换热器

↓ 单 元 ←助燃风供风系统

玻 ←窑体保窑冷却风系统 热工自动化控制系统→ 璃 ←窑内加料系统

熔 ←雾化气燃烧管道←空压站

窑 ←燃油燃烧管道←供油系统←油站

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H型成形通路←无焰燃烧供气、热工自动控制系统 ↓

铂金拉丝漏板←漏板变压器←温度自动控制系统 ↓

配油系统→润滑油供油管道→拉丝机组←变频调速 ↓

烘干设置→后道处理机组

2.玻璃配合料要求:

中碱玻璃纤维池窑拉丝,要求配合料的成分稳定、混合均匀,使用干微粉原料是其重要特点。本项目所用各种玻璃原料均有严格的质量要求,主要以袋装的合格粉料进厂,贮存于原料仓库中。袋装粉料由人工拆包倒入料斗中,然后由气力输送器正压输送至料仓。小料直接吊装至配料仑顶倒入.

整个配料过程采用自动程序控制,配料程序为并行配料,即称重、混合和输送同时进行,可节约每付料的配料时间。配料程序为各原料分别由各自料仓下的螺旋给料机喂入电子秤,其中小料喂入单独的小电子秤。称重后的原料放入气力混合罐,每付混合1000千克配合料,混合后的配合料气力输送到窑头料仓。每付料配制的全部操作时间约12分钟。 2.1 各原料质量指标 2.1.1石英砂

外观:接近白色的微粉,不含任何团块和杂质。

化学成分(%):

SiO2 Al2O3 R2O Fe2O3

≥98 ≤0.5 ≤0.2 ≤0.2

水份(%):≤0.5

粒度:100目全通过,325目筛余<1% 包装:吨袋装(内衬塑) 2.1.2钠长石

外观:白色的微粉,不结块、无杂质。

化学成分(%):

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Al2O3 R2O (其中K2O<15%) Fe2O3 16±0.5 >12. 0.3±0.1

水份(%):≤0.5

粒度:100目全通过,325目筛余<2.5% 包装:吨装袋(内衬塑) 2.1.3石灰石

外观:白色细粉,不含任何团块和杂质。

化学成分(%):

CaO MgO Fe2O3 ≥54 ≤1.0 ≤0.2 水份(%):≤0.5

粒度:30目全通过,50目筛余<1%,200目筛余<40%。 包装:吨袋装(内衬塑) 2.1.4白云石

外观:白色细粉,不含任何团块和杂质。

化学成分(%):

CaO MgO Fe2O3 32±1 >20 ≤0.15

水份(%):≤1.0

粒度:30目全通过,50目筛余<1%,200目筛余<40%。 包装:吨袋装(内衬塑) 2.1.5萤石

外观:浅黄,浅灰色粉状,无结块和杂质。

化学成分(%):

CaF2 SiO2 Fe2O3 ≥85 <5 ≤0.2

水份(%):<0.5

粒度:50目全通过,200目筛余40%。 包装:吨袋装(内衬塑) 2.1.6芒硝(元明粉)(化工产品)

外观:白色细粉,不含任何团块和杂质。

化学成分(%):Na2SO4 ≥98 水份(%):≤0.5%

粒度:30目筛余<1%,100目筛余<40%。 包装:50千克装编织袋(内衬塑)。 2.1.7纯碱:(化工产品)

外观:白色颗粒,不含任何团块和杂质。

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化学成分(%):Na2CO3 ≥98 包装:50千克装编织袋(内衬塑)。

3. 中碱玻璃纤维成分:

中碱玻璃成分是在Na20—CaO—SiOz三元系统基础上发展起来的钠钙硅酸盐玻璃,1964年我国中碱玻璃5#成分投入工业生产,因其具有较好的化学稳定性和力学性能,至今仍是我国中碱玻璃的通用成分。

中碱玻璃的主要原料为:石英砂,引入SiO2;钠长石,引入Si02、A1203、Na20;白云石,引入CaO和Mg方解石,主要引入CaO FezO3;纯碱,主要引入R20。辅助原料为:萤石,助溶剂,同时引入CaO和F-;硝酸钠,助溶剂,同时引人Na2O;氧化砷,氧化剂,引人As2O3。 玻璃成分如下表:

SiO2 67.0 中碱玻璃5#成分表(%) Al2O3 MgO CaO R2O Fe2O3 F— 6.2 4.2 9.5 12.0 <0.4 0.3

4. 配料工艺技术方案及主要设备选型 4.1技术方案

池窑拉丝用“C”玻璃原料均为干燥的微粉原料,极易产生粉尘,所以系统采用密闭的气力输送和气力混合方式。配料间共设1条配料生产线,配合料生产线由上料系统、电子称量系统、气力混合/输送系统、自动控制系统、粉尘处理等组成。 4.1.1上料系统

各种原料均以合格的袋装微粉原料进厂。每条配料线设两台40立方英尺发送罐,原料经人工拆包后,由发送罐气力输送到相应的配料仓中。两台发送罐可互为备用。若化工原料因季节原因结块而无法使用气力输送方式时,可通过电动葫芦,提升至料仓进料口处,经人工拆包卸入料仓中。

配料系统各设10个配料仓,2个窑头料仓 .配料系统用一个废料仓,各仓容量见下表:

名称 长石 石灰石 石英砂 白云石 萤石 芒硝 备用 窑头料仓 16

仓数量(个) 2 2 1 2 1 1 1 2 单仓容积(米40 25 25 25 20 15 15 20 3) 每个大料仓设有高、低两个料位计,每个小料仓只设一个低料位计。仓满、仓空信号作为上料系统的动作起停联锁控制点。

料仓按“Jenike”方法进行整体流形式设计,每个料仓下设有一台气力助流锥,以确保物料下料的顺畅和料流的稳定性。 4.1.2电子称量系统

每个仓下设置一台变频调速螺旋给料机,给料机出口设有气动蝶阀,控制物料的过送量,保证系统称量精度。根据微机指令,螺旋给料机将各种原料分别加入到电子秤中累计称量。系统设三台三传感器电子秤,大秤称长石,量程为1500千克;中秤称石灰石、白云石、石英砂三种料,量程为1000千克;小秤称芒硝、备用料和萤石三种小料,量程为100千克。三台秤的静态精度均为1/2000。为防止物料粘壁、吸附秤斗上,秤斗设有气力吹扫装置,保证卸料干净。同时为防止化工原料的腐蚀,小料秤及备用料、芒硝的螺旋给料机均采用不锈钢材料。 4.1.3气力混合/输送系统

各种原料经电子秤按料单值称好后,卸入到气力混合罐中,混合罐按系统预设的参数下进行气力混合,混合好后的合格配合料由混合罐自身的输送系统以密相、脉冲、栓流形式气力输送到窑头,经双向分配器将配合料分别送入到两个窑头料仓中。若发生错配或有不合格粉料,则通过双向分配器自动接通废料管路,送入到废料仓中另行处理。 4.1.4粉尘处理

配合料各扬尘点,均采用单元收尘方法。袋装粉料拆包处由拆包机自身收尘系统完成。每个料仓进料口处各设置一台插入式收尘器进行单元收尘,大、中、小料秤斗各设一单袋收尘装置,这样收集的粉尘可回收利用,也不影响配合料的成份。通过处理后,操作区粉尘浓度小于2毫克/立方米,满足《工业企业设计卫生标准》的要求。

4.2配合料系统主要技术指标

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最大生产能力:80吨/班

静态称量精度:1/2000;动态称量精度:1/1000 配合料均匀度:均方差0.3() 4.3主要设备选型 4.3.1气力发送罐主要性能

容量 40ft3

4.3.2气力混合/输送系统

气力混合输送罐是集混合、输送为一体的设备,用它制备配合料具有质量高、速度快、配料周期短、工艺流程简单等优点,并大大降低了厂房高度。其主要性能指标见下表:

容量 50 ft3

5.玻璃熔制系统 5.1 熔制工艺布置

池窑拉丝车间面积130×40米,车间内设置一座年产16500吨级C玻璃单元窑。设计以单元窑为核心,将窑体设置在池窑拉丝车间纵向轴线上,窑底设置了二排鼓泡器,,池窑两侧对称布置池壁冷却风,除通路余热风机设在二楼平台上,其余风机均布置在一层地面上,在一层地面上设有中间油泵房(内有重油过滤、供油泵及油压稳压,重油加热等装置)。另外还有鼓泡用备用气源,压缩空气分气缸等。

二楼楼面(4.400)窑炉一侧布置有燃气系统安全防爆装置,燃气系统采用天然气为气源。因此在同一侧设有天然气管线上的过滤、稳压及调压装置,另一侧布置鼓泡控制柜。在窑体两侧分别设有一台高温螺旋投料机,给单元窑连续投料。在二楼上方设有一台2吨的电葫芦,在进门处楼面设有起吊孔,电葫芦轨道由此直达投料口,供烤窑时投料或配合料气力输送管线发生故障时能临时运送配合料,在窑炉施工安装时也可用来吊运砖材及其它设备。

喷嘴 6只 混合时间 混合压力 填充系数 输送距离 5min 0.4Mpa 50% 210m 锥角 60○ 输送能力 输送距离 输送压力 7.5T/H 60m 0.35Mpa 锥角 60○ 18

生产线的输油、输气(液化气、蒸气、压缩空气)管线相互分开,有独立的输送管线。 5.2 窑炉

5.2.1单元窑简介:

目前生产玻璃纤维的窑炉,通常采用一种称为单元窑的窑型。它是一种窑池狭长,用横穿炉膛的火焰燃烧和使用金属换热器预热助燃空气的窑炉。通过设在两侧胸墙的多对燃烧器,使燃烧火焰与玻璃生产流正交,而燃烧产物改变方向后与玻璃流逆向运动。因此在单元窑内的玻璃熔化、澄清行程长,比其它窑型在窑内停留时间长,适合熔制难熔和质量要求高的玻璃。单元窑采用复合式燃烧器,该燃烧器将雾化燃料与预热空气同时从燃烧器喷出,经烧嘴砖进入窑炉内燃烧。雾化燃料处在燃烧器中心,助燃空气从四周包围雾化燃料,能达到较好的混合。所以与采用蓄热室小炉的窑型相比,燃料在燃烧过程中更容易获得助燃空气。当空气过剩系数为1.05时能完全燃烧,通过调节燃料与助燃空气接触位置即可方便地控制火焰长度。由于使用多对燃烧器,分别调节各自的助燃风和燃料量,则可以使全窑内纵向温度分布和炉内气氛满足玻璃熔化与澄清的要求,这也是马蹄焰窑所无法达到的。单元窑运行中没有换火操作,窑内温度、气氛及窑压的分布始终能保持稳定,这对熔制高质量玻璃有利。现代单元窑都配置有池底鼓泡,窑温、窑压、液面及燃烧气氛实行自动控制等系统,保证能获取用于直接拉制玻璃纤维的优质玻璃液。所以迄今在国际上单元窑始终是生产各类玻璃池窑拉丝的首选窑型。 5.2.2该项熔窑方案:

同样生产优质的中碱玻璃纤维其熔制也采用单元窑型、“H”型通路,熔化部设置鼓泡,可以助燃风采用金属换热器预热。单元窑具有较大的长宽比,可使窑内配合料熔化有充分的滞留时间。

投料口设置在窑炉的两侧,配合料经螺旋投料机连续投料,并与核子液面仪连锁以稳定玻璃液面。窑内高温烟气流经金属换热器,使助燃风预热风温度可以达到

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650℃以上。

窑炉胸墙两侧设有10对高压复合式燃气烧咀,喷枪呈交叉布置,避免火焰相互对撞损坏窑顶,也有利液面温度均匀合理分布。此外,在碹顶及池底均设置热电偶,可以检测和控制火焰空间、玻璃液及窑池耐火材料的温度。在窑炉的前墙设置工业电视,以观察窑内燃烧、鼓泡及熔制状况。熔制好的玻璃液经流液洞流向主通路及“H”型成型通路。

成型通路呈“H”型,共有4条,共设置56块漏板,通路加热采加热采用天然气预混燃烧系统。在通路胸墙两侧,以300毫米间距密排燃气喷嘴,确保方便,灵活地调节通路温度分布。可以满足整个通路十四个区的火焰空间温度控制精度±1℃的技术要求。 5.3 池壁冷却风系统

单元窑池墙上部液面线附近,受玻璃液侵蚀最严重,为减轻侵蚀,延长使用寿命,采取强制冷却。

在一层地面1.65万吨窑炉两侧,设置四台(5-54-01,№11F)风机, 风机每侧设置2台,池墙上部液面线处布置带有蝶阀的冷却风嘴,每个风嘴的冷却风量根据窑炉不同部位的需要量由蝶阀加以控制,实现强制冷却。

池底两排鼓泡器下,也设置冷却风嘴,对鼓泡器四周进行强制冷却,延长池底鼓泡砖的使用寿命,并防止玻璃液渗漏。 5.4垂直烟道冷却风系统

为减少垂直烟道顶“L”型砖的侵蚀,并控制烟气进入金属换热器的温度保护金属换热器,延长其使用寿命,在垂直烟道上设置冷却风系统。根据金属换热器壁温变化由风机变频器调节冷却风量,改变烟气温度。风机型号:4-72-No4.5A 和4-72-No6.5A 5.5阻尼风系统

为控制窑压,在换热器上部烟气出口段,送入阻尼风,通过阻尼风机变频器控制风量调节窑压。阻尼风机型号:9-26No4.5A 11kw,1用1备。 5.6鼓泡系统

为强化熔制,提高澄清和均化速度,在单元窑玻璃液热点部位,设立了二排鼓

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泡器,鼓泡气源为洁净的压缩空气,空气由配气站供给,经压缩空气分气缸,过滤及稳压装置后,分配给鼓泡用,鼓泡系统还设置了备用气源。 5.7通路燃烧系统

通路燃烧系统采用天然气-空气预混燃烧。通路共分10和14个独立的温度调节区域,主通路,分配通路不分区控制,四条成型通路每条分三、四区控制。通过热电偶感测通路的温度,根据温度变化,自动调节该区混合气的流量,温度波动可控制在±1℃。整个系统还设置多种安全保护装置:快速切断阀,安全防爆装置,在每个温控制区设有阻火器。另外,管线上还设置压力控制器,监测气管压力,确保安全运行。 5.8 窑炉燃烧系统

玻璃窑炉使用的燃料重油。

池窑生产线窑路采用重油燃烧,窑用重油由厂区油站油泵供油,送到设有生产线池窑拉丝车间的中间油罐,经供油泵加压、过滤、蒸汽加热器,电加热器加热、粘度在线检测、流量计量后送到各燃油喷枪,供玻璃熔窑燃烧。

燃油系统采用泵后回油的方式调节油压。喷枪后不设回油背压调节阀。 重油采用二级加热, 一级为蒸汽加热器加热、二级为电加热器加热。蒸汽加热器出口油温由气动薄膜调节阀调节蒸汽压力来控制。电加热器出口油温由自动控制仪控制,控制精度±2℃。

重油雾化采用压缩空气作雾化介质。由空压站提供的压缩空气经气水分离、过滤、稳压后再用调节阀调节流量,雾化空气流量与总油量实行比例调节。

助燃风系统由消声器、助燃风机、流量计、金属换热器、热风管道等组成。最后热风经助燃风套与喷入窑内的重油油雾混合燃烧。换热器出口热风管道上设放空管,根据风温高低,通过调节阀的调节,排放部分热风、窑炉助燃风量为进风量和放空量之差,它与总油量实现比例调节。

窑温的调节:1.65万吨窑设有10对喷枪。两侧的喷枪交叉排列。窑的总耗油量根据设定的窑温值由设在每个窑的总管上的调节阀控制以实现窑温的自控。每支枪的流量由枪前的微调阀人工调节,以实现单元窑温度曲线。

燃油设备及油管的伴热:中间油泵房内油管、油泵等设备采用蒸汽管伴热,夹

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管式过滤器则通蒸汽伴热。油泵房至窑炉喷枪的油管应用蒸汽管伴热。 5.9 主要技术指标

熔化能力 熔化率 熔化部能耗 通路能耗 液面波动 窑压波动 通路玻璃液温度波动 窑龄 50吨玻璃液/日 0.9吨玻璃液/日.米2 2000大卡/kg玻璃液 740大卡/kg玻璃液 ±0.3mm ±2Pa ±1℃ 7年

6.0 玻璃纤维成型 6.1 概述

玻璃纤维成型的主要任务是将成型通路中的优质玻璃液拉制成生产所需的合格的玻璃纤维原丝。

玻璃液由铂铑合金制成的纤维成型装置中流出,通过冷却器对丝根进行强制冷却,并被拉丝机高速牵伸成型为纤维。成型后的单丝经单丝涂油器涂覆浸润剂后集束为原丝束,再通过拉丝机排线装置有序地卷绕在拉丝机机头绕丝筒上,形成原丝饼或直接无捻粗纱纱筒,经绕丝筒输送链输送至原丝检验间进行检验、称量,合格原丝经烘干炉烘干后,一部分直接包装入库,另一部分送至制品加工车间加工成各种玻纤制品。 6.2 工艺布置方案

纤维成型采用双层长作业线工艺布置方案。拉丝作业区共分三层,上层为纤维成型区,设置冷却器、喷雾器、单丝涂油器以集束器,纤维成型装置离该层楼面约2.1 米;下层为拉丝卷绕区,安装拉丝机及绕丝筒输送链,该层空间高2.7米,上下两层通过漏板下方的相应位置开洞相通;拉丝卷绕区的下方设有地下室,供收集废丝、废水和回风之用。整个拉丝作业区为全封闭结构,上层空间设有气流组织和

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空调环境,通过地下室抽风,形成一个上送风、下回风的气流环境,以稳定玻璃纤维成型区周围的温度场和气流速度场,从而稳定拉丝作业。

手拉废丝通过拉丝机机头下方的槽孔投入地下室的废丝槽内,再用汽车通过废丝通道拉出,送至废丝处理间处理。

1.65万吨中碱池窑生产线通路采用“H”型结构,共四条作业通路。每条作业通路分别设纤维成型装置14块,,总数为56块,另加一台放料装置。

根据本项目产品品种的多样性,每个窑的1#、2#作业通路成型装置采用与作业通路垂直的布置方案,这种布置方案在国内普遍采用,其特点是较利于原丝的分槽集束,主要用于生产短切毡用原丝、纺织用纱、SMC纱用原丝等。3#、4#作业通路成型装置采用与作业通路平行的布置方案,这种布置方案在国外大漏板生产中普遍采用,其特点是对于不分槽产品集束轮处摩擦面积减小,作业相对稳定,且原丝的成带性好,这里主要用于生产直接无捻粗纱等。成型装置间距均为1100mm,作业通路中心线间距为6000mm。

生产线的原丝筒卸筒区位于同一区域,从绕丝筒输送线上取下原丝筒并装车后,根据产品品种,送至烘干车间不同的烘炉烘干或纺织纱中间丝库。

增强玻璃纤维用浸润剂为树脂型,必须按工艺要求进行烘干,使浸润剂在纤维表面形成一层树脂保护膜,以利于后道加工和制品特殊性能要求。由于本项目原丝烘干数量较大,设置4台隧道式原丝烘干炉和3台单元式原丝烘干炉,主要烘干直接无捻粗纱和短切原丝毡用纱需络纱的合股缠绕纱、SMC用纱。

短切毡车间设3台年产2500吨的短切毡生产线。可以生产1.5万吨的短切毡。 纺织型玻璃纤维用浸润剂为淀粉,丝并需存放在纺织纱中间丝库。然后拈线加工。捻线车间安装退解捻线机12台。合股并捻机2台。 6.3 设备选型 6.3.1纤维成型系统

由于中碱玻璃纤维其性能的特殊性,国内外中碱玻璃纤维池窑拉丝漏板配置仍在800-2000孔为主.不适用2000孔以上的漏板. 根据其单台产量和产品的要求,以总产量的生产规模每小时为2083kg设置其漏板的块数.

用于直接无捻粗纱 2000孔 漏板(流量45 Kg/小时) 22块(总量:990kg)

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用于无捻纱短切纱 800孔 漏板(流量30 Kg/小时) 24块(总量:720kg) 用于无捻纱短切纱 1600孔 漏板(流量35 Kg/小时) 10块(总量:350kg) 共计56块铂铑合金漏板。漏板温控采用高精度数字恒温控制。 拉丝机头采用往复式,大卷装,φ300,最大卷装量15Kg。拉丝机包括直接无捻拉丝机均采用变频控制,确保拉丝线速度恒定从而保证拉丝质量。

拉丝作业区为双层布置,采用单丝涂油器、分股集束、喷雾等工艺技术。拉丝成品率为80-85%。

目前国内中碱池窑拉丝生产根据产品的不同,所用成型装置一般为800~2000孔。先进的中碱池窑拉丝生产线已大量用2000孔及以上成型装置生产增强纱。本项目产品以增强型玻纤制品为主。根据产品方案及设备配套,同时力争生产线的先进性,拟选用800孔、1600孔及2000孔铂铑合金成型装置。由国内设计,国外加工,均采用Pt90-Rh10合金及锆弥散增强底板,以确保生产正常及较长的使用寿命。项目共需56块

6.3.2纤维成型工艺附件

纤维成型工艺附件包括水包、冷却器、单丝涂油器、集束器、喷雾器等。

丝根冷却器是纤维成型必不可少的工艺装置,它分为纵向通水冷却器及插片冷却器两种,纵向通水冷却器占用面积大,故铂铑合金用量较多,而插片冷却器正好与之相反,并对稳定丝根区域内气流有较好的作用,因此本项目拟采用插片冷却器,冷却片为导热性较好的银片和镀镍铜片。银片使用寿命约1个月,可重新回炉熔炼后反复使用。镀镍铜片操作简便且不易使漏板发生中毒,使用寿命可达3个月以上,但一般不能重复使用。本项目根据成型装置情况,双底板采用镀镍铜片,单底板采用银片。

为了改善原丝卷绕性能和满足原丝后道工序加工特性要求,在成型装置下方设有单丝涂油器,其主要任务是将几百乃至几千根单丝的表面均匀地涂上一层产品所需的浸润剂。增强型纱普遍采用辊式涂油器,它的特点是单丝涂覆均匀,浸润剂损耗少。纺织型纱采用带式涂油器,它的特点是涂油带细滑,更适合淀粉型浸润剂的使用。

集束器及分槽器拟采用高密度、高强度、高纯度和低灰份石墨加工而成,其特

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点是耐磨性好,并且对纤维的磨擦较小。 6.3.3拉丝机

拉丝机是纤维成形过程中的关键设备其作用是将漏板流出的玻璃 液高速拉伸成玻璃纤维并按一定的方式卷绕成形。由此可见拉丝机的性能与精度将直接影响纤维的质量。

因此引进了具备国际先进水平的自动换筒直接无捻粗纱拉丝机和自动换筒无捻粗纱拉丝机现将主要技术参数列于下表: (1) 拉丝机主要技术参数 直接无捻粗纱拉丝机 产地∕型号 德国DS-360-2-2 日本岛津A-402-S-79 机头直径 机头长度 机头转速 150 580 650~4000 300 640 1000~4300 +∕-0。1℅ 日本岛津南京玻璃纤维设计无捻粗纱拉丝机 A-403-S-79 院GS0306 300 960 300 640 1000~4300 1000~4200 +∕-0。1℅ +∕-0。1℅ 机头转速精度 +∕-0。15℅ 机头振幅 最大卷装量 排线器形式 排线器最高转速 排线器往复距离 排线器横移距离 排线器润滑方无负荷最高转速小于50微米 25㎏×2 旋涡凸轮式 15㎏×2 15㎏×3 15㎏×2 排线钢丝 1200 排线钢丝 排线钢丝 1200 1200 250×2/125×4 50~210 50~210 50~200 60 60 60 油雾 水 水 水 25

式 (2)拉丝机的机械结构 直接无捻拉丝机和无捻粗纱拉丝机分别由卷绕机头、排线装置、排线离行装置、换筒装置、油雾润滑装置、气动装置、喷雾装置、机头制动装置组成: (A) 卷绕机头结构

日本岛津A-402-S-79,南玻院GS0306无捻粗纱拉丝机卷绕机头采用刚性结构设计。机头主轴和机头本体的接合部分采用锥面体啮合定位,保持机头旋转精度。机头结构为离心涨块式,由机头本体、涨块、涨块键、压力弹簧、机头前盖、机头后盖组成。整个机头的材质均采用铝合金和不锈钢材料。机头高速旋转时在离心力的作用下涨块将绕丝筒支撑起来,纤维则缠绕在绕丝筒表面。当缠绕结束机头停止转动时,离心力消失涨块自由落下即可卸筒。

日本岛津A-403-S-79、德国DS-360-2-2拉丝机卷绕机头采用整圆机头的设计方案。当它撑起绕丝筒的时侯,机头表面无沟无槽,是个完整的圆柱面。机头涨块不是靠离心力而是靠斜面机构撑起。缠绕结束卸筒时利用压缩空气克服压力弹簧的压力使两锥形面的距离拉大,机头涨块自由落下即可卸筒。德国拉丝机卷绕机头由机头主轴、主轴轴承组件、机头涨块组件、斜面机构、机头前盖、压力弹簧、传动齿轮组成。日本岛津A-403-S-79拉丝机卷绕机头由机头本体、涨块、压力弹簧、斜面机构、机头前盖、机头后盖组成。 (B) 排线装置

日本岛津(A-402-S-79型、A-403-S-79型)、南玻院(GS0306型)无捻粗纱拉丝机排线装置采用螺旋钢丝排线器。螺旋钢丝排线轴的运动分为旋转运动和往复运动:旋转运动由排线电机通过同步皮带传动来实现,往复运动由伺服电机通过同步皮带、滚动丝杠组件、直线轴承传动来实现。往复移动的行程在50~200mm之间,改变两个限位传感器的位置就可以调整往复移动的行程。

排线钢丝安装在不锈钢排线轴上。排线钢丝以铜基合金为材质制成,分为左旋和右旋,两根为一副。根椐不同的生产工艺要求安装不同的副数。安装时应特别注意不要将排线钢丝装反,安装错误会影响丝饼的成形。

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德国DS-360-2-2型直接无捻粗纱拉丝机排线装置是以凸轮(槽筒)驱动排线导纱器作往复运动来排线。凸轮(槽筒)箱内设有两组凸轮导纱机构,往复行程为250㎜。可根据生产工艺要求方便的实现单分拉和双分拉。导纱器由导向轮、导纱块及滑块组成。导向轮及滑块材质选用合金刚,滑块材质为尼龙,导纱块为布质酚醛层压板。 (C) 排线器离行装置

无捻粗纱拉丝机排线器离行装置的作用一是使排线器在卷绕开始时向机头方向移动,二是在卷绕过程中随着时间的延长和丝饼厚度的增加,使排线器逐渐向右移动(也称之为横移)。使排线钢丝与丝饼表面层的间距保持不变,从而保证丝饼内外层张力一致。日本岛津(A-402-S-79、A403-S-79)拉丝机排线器离行装置的动作是靠步进电机通过同步齿轮、齿条传动来实现的 。排线离行装置的最大行程为60㎜,排线离行的速度可以在0.1~2.00m/min之间由控制面板设定

南玻院GS0306型拉丝机排线器离行装置由排线器横移气缸、电磁离合器、步进电机、直线轴承、限位传感器组成。卷绕开始由电磁阀控制离合器汽缸将排线器向机头方向移动,然后电磁离合器闭和、步进电机动作,排线器按设定的速度向右移动。 德国DS-360-2-2型直接无捻粗纱拉丝机排线器离行装置的动作过程:在卷绕开始时步进电机驱动抬臂将排线器移至工作位置。当原丝筒的直径增大到一定数值后,触发激光直径探测传感器。然后由特殊的步进电机控制系统控制步进电机驱动抬臂向外摆动,直至卷绕结束。最后排线器复位,处于等待工作位置。 (D) 换筒装置

换筒装置由换筒电机和气缸联合驱动,以便转位于适当的卷拉位置

首先,电机经减速齿轮和链条驱动转动架转子,直至机头位置检测传感器检测到止挡为止;然后转动架定位气缸动作,使转动架转子转位于指定位置并将止动挡块牢固的夹持住。以保证拉丝作业的正常进行.

当止动挡块未位于指定位置时,调整装于转动架转子上的止挡的位置:

当转子停止的较早时,应朝向机头位置检测传感器方向移动止挡。而当转子越位时应沿离开机头位置检测传感器的方向移动止挡。

如果转动架转子未停止于正常的工作位置,止动开关(LS3,装于定位气缸一侧)将不接通,拉丝机将自动保护无法转动 。

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(E) 油雾润滑装置

油雾是指在高速空气喷射气流中悬浮的油颗粒。油雾润滑装置是将压缩空气管线引来的干燥压缩空气引入油雾发生器,借助压缩空气载体利用文氏管、涡流效应将润滑油雾化成悬浮在高速空气喷射流中的微细油颗粒并将油雾输送到各润滑点。油雾润滑的优点:

(1)油雾能弥散到所需润滑的摩擦表面;

(2)油雾很容易带走摩擦热,冷却效果好,从而降低摩擦副的工作温度,提高轴承等的极限转数,延长使用寿命。

(3)由于油雾具有一定压力,避免了外界的杂质、尘屑、水分等侵入 油雾润滑装置由过滤器、减压阀、油雾发生器、球阀、软管组装而成

日本岛津(A-402-S-79型、A-403-S-79型)、南玻院(GS0306型)拉丝机采用集中润滑方式,一套油雾润滑装置可同时向多台拉丝机提供油雾。油雾主要用于机头主轴高精度轴承的润滑。日本岛津油雾发生器采用电马达泵油,压缩空气雾化润滑油并输送至各润滑点。每分钟滴油量由电子系统精确控制。

德国拉丝机采用油气润滑装置,主要用于排线装置的润滑。每台拉丝机都有独立的润滑装置。电子油泵将油输送到油、气混合装置,然后Y9电磁阀动作提供压缩空气与油混合后输送到排线装置。 (F)气动装置

直接无捻拉丝机和无捻粗纱拉丝机的气动装置由空气压力开关、空气压力调节阀、电磁阀、执行气缸和气动管件组成 。

压缩空气由车间分汽缸通过油雾装置、配管进入拉丝机经三通分配:一路进入压力开关检测压缩空气的压力。当空气压力低于压力开关设定的最低压力时,拉丝机将自动保护停止运行。只有压力回复正常后才可以启动。另一路经压力调节阀到电磁阀来控制各执行气缸。

德国DS-360-2-2型拉丝机的执行汽缸有导丝杆气缸、止动气缸;

日本岛津A-402-S-79型拉丝机的执行气缸有导丝杆气缸、止动气缸、TTSS气缸; 日本岛津A-403-S-79型拉丝机的执行气缸有导丝杆气缸、止动气缸、TTSS气缸、卸筒气缸;、机头离合器气缸、

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南玻院GS0306型拉丝机的执行气缸有导丝杆气缸、止动气缸、TTSS气缸、刹车气缸、排线器横移气缸

进口及国产拉丝机电磁阀控制元件表

序号 拉丝机规格型号 1 日本A-402-S-79 A-403-S-79 德国DS-360-2-2 Y 6 电磁阀编号 控制元件 SV 1 导丝杆汽缸 作用 1方便人工手动,上车后导丝杆退回。 2卷绕结束时将丝束推至机头前盖中心,使拉丝机能够实现自动换筒 2 日本A-402-S-79 A-403-S-79 南玻院GS 0306 德国DS-360-2-2 3 南 玻 院 GS 0306 SV 4 Y 4 ~ Y 5 SV 3 A机头刹车气缸 B机头刹车气缸 4 日本A-403-S-79 SV 3~SV 4 机头离合器气缸 德国DS-360-2-2 Y 7 Y 8 5 南玻院GS 0306 SV 5 排线器横移汽缸 卷绕开始时,将排线器移向作业机头方向 6 南玻院GS0306 SV 7 TTSS气缸 使集束器上下移动 卷取结束时,使机头涨块由涨紧状态释放松落, 推动抱闸使机头制动 SV 2 转动架定位气缸 拉丝机自动换筒后将转动架锁定于作业位置 29

日本A-402-S-79 A-403-S-79 7 德国DS-360-2-2 SV20~SV21 Y 9 油、空气混合器 向油、空气混合器提供压缩空气并将油气输送到排线装置 8 德国DS-360-2-2 Y 20 激光传感器 防止激光传感器受污染 9 10 日本A-403-S-79 日本A-403-S-79 SV 30 SV31~SV 32 回转气缸 直线气缸 自动卸筒 自动卸筒 备注:日本A-403-S-79 拉丝机为三分拉,其余拉丝机均为两分拉。 (G) 机头制动装置

德国DS-360-2-2型和日本岛津A-402-S-79、 A-403-S-79型拉丝机机头制动装置采用的是电磁能耗制动装置。电磁能耗制动是非接触无摩损制动 。制动力矩大,工作可靠。它将径降压整流后的直流电输入到电机的定子绕组,从而产生与回转方向相反的电磁力矩,以实现电磁能耗制动。

南玻院GS0306型拉丝机制动装置采用气动抱闸制动。气动抱闸制动是利用气缸活塞推动连杆使抱闸圆盘制动。机头轴后端供刹车用的圆盘与机头相连,刹车片通过铝铆钉与抱闸相连,每个机头上均有一套抱闸制动装置,并随着换筒时机头位置的移动而跟着移动。拉丝机最高转速时的最佳刹车时间为20~30秒。拉丝机的刹车时间可以通过调节A、B 机头刹车气缸的空气调节器来改变,调高空气调节器的压力,使拉丝机机头在20~30秒停止转动。调整到最高压力,拉丝机机头不能在20~30秒停止时要及时更换气动抱闸的刹车片,以满足以上刹车时间。 注意:当两个机头的刹车时间不同时,应调整A、B机头空气调节器的压力。从而使两个机头刹车时间相同。 (I)喷雾装置

拉丝机中的喷雾装置有排线喷雾和换头喷雾。

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排线喷雾是将去离子水雾化成直径5~10µm的雾滴,然后沿喷嘴近似切线方向喷出。喷雾装置的作用是清洁排线钢丝,防止浸润剂在排线钢丝处结膜。 换头喷雾是换筒时防止毛丝落在卷绕好的丝筒上面。

本项目拟采用中材科技股份有限责任公司GS0306型自动换筒丝饼拉丝机10台;GS0307型自动换筒直接无捻粗纱拉丝机24台。GS0309型自动换筒三分拉拉丝机22台. 该类机型已大量应用在国内多家玻纤池窑企业,占有国产设备的95%的市场份额。其技术指标已达到国外同类机型水平。GS0307、GS0309机型是中材科技股份有限责任公司新研发出的产品,已通过第一轮的生产考核,质量较好。

型号 GS0306 形式 双机头二分拉 机头尺寸 φ300×L620 机头转速 600~3800m/min 调速方式 变频调速 卷装量 20×2 kg 来源 中国南京 ⑷烘干炉 GS0307 双机头二分拉 φ150×L545 300~1000m/min 变频调速 25×2 kg 中国南京 GS0309 双机头三分拉 φ300×960mm 620~4200rpm 变频调速 15×3kg 中国南京 本项目需烘干的原丝量约16500吨/年,在项目投产初期,部分漏板也是拉直接无捻粗纱,因此本项目烘干设计能力取16500吨/年。本项目采用2台隧道式原丝烘干炉,年烘干能力为9100吨/台。

隧道式原丝烘干炉的热源为蒸汽和余热风(占总热量50%),生产效率高,适用于产量大、烘干制度相同的原丝品种。目前隧道式原丝烘干炉规模在4500吨~9000吨/年间。本项目选用年烘干为9000吨的隧道式烘干炉2台,该烘干能力大,热效率高,占地面积少。

(5)后道加工设备:

采用国产变频大卷装无捻络纱机生产无捻纱。 采用国产或进口短切机生产短切纤维。 采用国产箭杆织机生产方格布。 采用国产短切机组生产短切毡。 后道工序成品率控制在95%。 6.4 浸润剂配制

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6.4.1 浸润剂配方选用原则

浸润剂是玻璃纤维生产、加工所必须的涂敷物,起到保护纤维、集束单丝、防止纤维表面静电荷积累、为纤维提供进一步加工和应用所需的特性、使纤维获得与基材有良好的表面性能等作用。

本项目浸润剂种类主要有两大类:淀粉型浸润剂和增强型浸润剂。浸润剂配方及浸润剂所用各种化工原材料选用原则如下:

⑴为保证本项目各种玻纤产品达到前国外同类产品的技术标准,对浸润剂所用的各种化工原材料,在坚持质量标准的前提下,优先选用国内产品,对于部分能够提供浸润剂优良性能、且国内尚无能力稳定批量生产的原料,拟从国外引进。 ⑵有选择地引进质量要求高、技术难度大的品种,具体配方来源如下:

品种 短切原丝毡 无捻粗纱、直接无捻粗纱 商品原丝浸润剂 短切纤维 SMC浸润剂

6.4.2浸润剂配制输送与循环方案 ⑴浸润剂配制方案

淀粉浸润剂的配制过程为:将淀粉常温分散,经淀粉蒸煮器蒸煮后加入配制罐中,将氢化植物油等乳化后加入配制罐,其它原料加热水预分散后加入配制罐中。按一定比例加入的浸润剂原料,在配制罐中在一定温度下经搅拌器搅拌,配制成浸润剂,输送至储罐中。

增强型浸润剂的配制过程为:预先将各组份分别配制成具有一定稳定度的水溶液或乳状液,将粘结剂等主要浸润剂组份配制成均匀的混合液,调节PH值与偶联剂的PH值相当,然后加入偶联剂溶液,最后加入其它添加剂,配制好的浸润剂输入至储罐中。

配方来源 DSM 中材科技股份有限公司 DSM 中材科技股份有限公司 引进 32

⑵浸润剂输送和循环

浸润剂输送和循环由大小二循环系统组成。浸润剂在配制釜内配制好后,输入储罐,再由储罐输入循环罐。当循环罐中浸润剂低于规定量时,由液面控制仪启动电磁阀,从管道中放一定量浸润剂至循环罐,多余浸润剂回贮罐,此为大循环;小循环为循环罐输送浸润剂至各炉台的单丝涂油器,涂敷后多余的浸润剂回收后,经过滤返回循环罐。浸润剂小循环系统也是通过液面控制仪、电磁阀、乳液泵对循环过程进行自动控制,以保证单丝涂油器中浸润剂流量的稳定。

由于浸润剂在乳流状态下使用,必须以低剪切方式输送,以保持浸润剂性能的稳定。本项目拟选用单螺杆泵,该泵具有无搅动、无脉动、平衡输送介质的特点。

淀粉型浸润剂的使用过程中需维持55℃的恒温状态,因此,淀粉型浸润剂的循环罐中带有恒温装置,输送管路也须采用保温措施。 6.4.3浸润剂配制主要技术指标

品名 技术性能 浸润剂稳定,具有良好的拉丝工艺性能,原丝集束性好,短切率短切原丝毡 ≥90%,分散性好,与树脂有很好的相容性,满足制毡工艺要求。 浸润剂稳定,具有良好的拉丝工商品纱 艺性能,原丝集束性好,纱线柔软,满足退介要求 浸润剂稳定,具有良好的拉丝和直接无捻粗纱 络纱工艺性能,原丝集束性好,放置24小纱线柔软,成带,与不饱和聚脂时不沉淀 有良好的相容性。 5~7 3~5% 放置24小时不沉淀 放置24小时不沉淀 稳定性 PH值 固含量 5~7 2~4% 6~7 2~4% 33

浸润剂稳定,具有良好的拉丝和络纱工艺性能,原丝集束性好,无捻粗纱 纱线硬挺耐磨,经喷枪能均匀切割分散,复合材料制品表面平整,浸透快,浸透后清晰透明。 浸润剂稳定、具有良好的拉丝工SMC浸润剂 艺性能,原丝硬挺度大于130,切割性好,静电小。 6.4.4设备选型 为满足多品种玻纤生产,同时考虑到工艺布置等因素,选用预配釜3套,4000升的配制釜2套,带有搅拌和液位报警系统的4000升贮罐6套,带有搅拌循环罐8套,选用进口淀粉蒸煮系统1套。

考虑到配制釜、贮罐、循环罐、预配釜直接与浸润剂接触,为了减少浸润剂对罐体的腐蚀,本项目拟全部采用不锈钢罐体及不锈钢管道。由于长期在酸性介质、搅拌状态下使用,具有特殊要求,部分仪表和气动元器件等从国外进口。淀粉蒸煮系统国内尚无厂家生产,本项目拟全套引进。

由于浸润剂在乳液状态下使用,必须以低剪切方式输送,以保持浸润剂性能的稳定。本项目拟选用单螺杆泵,该泵具有无搅动、无脉动、平稳输送介质的特点。

淀粉型浸润剂在使用过程中必须维持恒温,因此浸润剂输送管路采用保温措施,其循环流程图如下:

助剂+热去离子水 淀粉+冷去离子水 氢化植物油+助剂+热去离子水

预溶罐 分散罐 乳化罐 蒸煮罐 配制灌 贮罐 过滤 放置24小时不沉淀 放置24小时不沉淀 5~7 7~8% 5~7 224% 34

循环罐 过滤 泵

涂油器 本项目在池窑拉丝车间设置10套小循环系统,其中1#和2#通路设6套小循环系统,3#和4#通路设4套小循环系统,每两条支路备用一套小循环系统,浸润剂大循环管线可同时使用7种不同的浸润剂品种。 6.5玻璃纤维制品加工

6.5.1 玻璃纤维制品加工工艺 6.5.1.1短切原丝毡

玻璃纤维短切原丝毡(CSM)是连续玻璃纤维中一项大宗产品,也是目前用途最广泛的玻璃纤维无纺毡制品。CSM是各类热固性树脂和热塑性树脂良好的增强基材,它除可用于手糊成型FRP外,还可被用于机械成型FRP中。CSM具有优良的复模性、增厚性、层间粘结性,因此它被广泛应用于石化、船舶、汽车、建筑、航天、航空、电子、环保等领域。

本制品年产量为10000吨,采用1600孔漏板二分拉、8分束拉制的单纤维直径11微米、198tex一束的原丝作为原料,毡片烘干热源采用天然气,需用粘结剂(乳液树脂)450吨/年。

技术指标如下: 生产能力:10000吨/年

毡片宽度:1250、1350、2700、3120毫米 产品规格:200、300、450、600、900克/米2 毡机速度:3.5-20米/分 短切速度:100-250米/分

短切毡生产线工艺布置总原则是满足主机装备和配套装置等各项技术要求,并符合生产工艺流程条件。短切毡纱架室布置在二层楼面上,内有空调生产环境。

短切原丝毡生产工艺流程:原丝经烘干后被放置在供丝房的纱架上,人工引出丝束,经短切机短切成50毫米长的原丝,洒入沉降室,均匀铺展在网上形成毡坯,

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然后进入洒胶段,定量喷洒上有机粘结剂,再进入烘干段,进行干燥与固化,最后送入整理段,经加压冷却、纵切、横切与卷取制成毡卷,经称量检验后,包装、入库。

短切原丝毡生产装备特点为双沉降室短切毡机组,在沉降室内短切原丝由一定压力的空气气流吹散,均匀沉降在下部抽风的网上,形成毡坯,该成型段是整条机组核心区。主机组共分四大段,除上述成型外,还有洒胶、烘干与整理三段。洒胶段是乳液粘结剂喷洒系统;烘干段能源采用液化石油气,分成若干个温度区,以合理的干燥温度脱去毡片水分;整理段包括加压冷却、纵切、横切以及卷取装置。每条主机装备长达45米。共安装3条短切毡机生产线。

和主机相配套的辅助装备有粘结剂配置与输送、回风、自来水、软水与冷水系统、液化气及压缩空气系统等。 6.5.1.2无捻粗纱

本项目无捻粗纱产品主要分为合股无捻粗纱和直接无捻粗纱。

合股纱是将烘干后的原丝饼放置在无捻粗纱机纱架上,按照产品要求的粗细号数,根据原丝软硬质不同,分别采取内、外退方式引出原丝并集束,经张力架,由无捻粗纱络纱机卷绕成一定直径的无捻粗纱筒(约16千克/纱筒),经热塑包装后成为成品。无捻粗纱机采用XL-901型,络纱速度最大可达400米/分,卷绕重量最大可达40千克,是国内众多池窑拉丝工厂普遍采用的标准设备。设备数量42台。

产品规格:1200~2400tex, 18千克/纱筒 络纱速度:320米/分(最大) 含水率:不大于0.1%

直接无捻粗纱主要生产缠绕和拉挤产品,也可作为无捻粗纱布的原料。其生产工艺是将2000孔成型装置引出的丝束由直接无捻粗纱机卷绕成圆柱型的丝筒,烘干后经检验、热塑包装制成。 6.5.1.3商品纱

G75商品纱是生产工业织物和电绝缘基布的原料纱,原丝束用淀粉型浸润剂涂覆,经一定时间存放后在捻线机上加捻而成的。加捻工艺采用积极退解式捻线机,对纱线的磨损小,提高了纱线的强力利用系数和内在品质。加工G75纱的捻线机采

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用全程单锥成型方式。每个纱管绕纱长度达7万米,重5千克。捻线加工过程采用集中热风烘干系统,由中央空调机集中送风到每台捻线机。每台捻线机丝饼、锭子部分由铝合金框架和有机玻璃板封闭起来,在热风环境中完成捻线加工过程。热风采用上送地沟回风方式。

生产G75纱的捻线机采用宜昌纺机厂制造的CGKV555型捻线机。该机为双面环锭,每台128锭。锭子采用锭带传动方式,纱架采用龙带传动,传动平稳可靠;钢领直径165毫米,可以卷绕最大6千克的管纱,是国内众多玻纤厂使用的标准加工设备。

主要技术指标: 锭速:5000转/分 捻度:68~136tex

生产G75合股纱的捻线机采用宜昌制造的CGKV550型捻线机。该机为双面环锭,双侧追捻,每台120锭。加捻采用电锭传动方式,追捻锭子采用电锭传动方式,纱架采用龙带传动。传动平稳可靠;钢领直径216毫米,可以卷绕最大8.7千克的管纱,是国内外众多玻纤厂使用的标准加工设备。 安装并捻线机4台

主要技术指标: 锭速:4000转/分

捻度:68~450tex 最大合股数8股 7. 纤维成型工艺主要技术参数及技术指标 纤维成型工艺主要技术参数 纤维直径μ 短切毡用原丝 短切纤维用原丝 无捻粗纱 11 13 13 纤维根数 原丝参根 数(tex) 丝筒标重 kg 10 10 10 漏板开台数(台) 原丝年产量t 800/8×2 198×2 800/2×2 264×2 800/2×2 264×2 37

SMC纱用原丝 直接无捻粗纱用原丝 11 24 800/4×2 198×2 4000/2×2 4800×2 10 17 8.自动控制系统方案

本项目的自控方案是:在保证控制指标的情况下,除个别仪表引进外,立足于国产仪表(或国内合资生产的仪表)与控制系统。根据生产需要,合理分配资源,在提高控制精度和系统抗干扰能力的前提下,简化控制系统的硬件与软件,从而降低自控的投资,提高产品的综合经济效益。每条生产线的控制系统相互独立。 8.1 配合料工段

采用已有成熟技术的配料生产线,由传感受器、PLC、加PC构成顺序控制系统,并与每条生产线的控制系统进行适当的通信连接。 8.2 单元窑熔制工段

从投料到各成型装置温度的整个热工过程采用DCS与FCS控制系统,由于国产DCS在国内各主要工业系统中应用已趋于成熟,所以可选用国产的DCS为主的控制系统如MACS,也可选用国外知名厂商新开发的中小型DCS系统如霍尼韦尔的Plantscape系统。最主要的是所有拉丝机和成型装置均用PROFIBUS—DP总线形式的FCS控制形式提高管理控制能力。

自动控制由以下列部分组成:

整个控制系统紧跟国外先进技术,保持国内领先水平。 ⑴DCS具有和配合料PLC通讯的功能。

⑵窑温控制:包括窑温重油串级控制、油气比例交叉限幅控制。

⑶窑炉玻璃液面控制:选用无运动部件的核子液面计,和投料机联锁控制。 ⑷CCTV:火焰燃烧采用内窥式工业电视,用于监视炉内火焰燃烧状态与玻璃熔制状态。

⑸鼓泡系统:经过净化的压缩空气并经流量调节送入窑内,本系统仍具有后备气源自动切入装置。

⑹H型通路温度控制:采用空间温度与玻璃液温度串级控制系统,保证通路玻

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璃液温度长期稳定不变。

⑺燃油、燃气与雾化气系统:具有测量、报警、稳压与流量控制等功能, 并统计班、日、月用量,还具有低压、回火等联锁保护功能。 (8)原丝输送:自动称量和统计。 (9)浸润剂工段

浸润剂配制的过程变量,通过以太网或PROFIBUS-DP/AP总线形式纳入DCS的范畴,进行过程控制与管理。 ⑾余热利用与废气处理

不考虑纳入DCS控制系统,自成一体。

⑿DCS:每个窑炉控制系统的整个DCS系统由4台操作站、3~4个控制站组成, DCS具有对上述各回路的反馈控制、数据采集、流程显示、报警、打印制表等功能,并具有与上位机或网络通讯的功能,为以后构成第三级管理留有余地。

为保证系统控制的可靠性,DCS的主要设备OIS、CPU、电源、通讯均设计成1: 1冗余。

8.3 成型装置温度控制与拉丝机控制

通路漏板各点的热工过程均采用DCS与FCS控制系统,带有PROFIBUS—DP总线形式的温度变送器由DCS直接采样控制,保证控制精度±0.5℃。为保证原丝的线密度稳定,在软件上采用停车升温程序控制。

拉丝机控制由拉丝机一并配套,但拉丝机要求具有PROFIBUS—DP总线形式的PLC控制系统,以便于DCS对拉丝机的工作状态进行全面的无障碍管理。

每台成型装置均用DDC方式温度控制。

加强成型装置控制系统的抗干扰能力,在精度不变的情况下,简化软硬件,以节约投资。 8.4 玻纤制品加工

玻纤制品的单机控制一般由主机一并带入或单独设计,包括原丝烘干、粗纱络纱、原丝捻线等,均由设备一并带入,不参与DCS系统。 8.5 自动控制主要技术指标 ⑴窑炉温度 ±8℃

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⑵窑炉压力 ±2帕 ⑶窑炉玻璃液面 ±0.2毫米 ⑷支通路 ±1℃ ⑸主通路温度 ±2℃ ⑹成型装置温度 ±0.5℃ ⑺其它 ±0.5-1.0% 9.质量检测

产品的质量控制由质量管理体系予以保证,专职质量检测机构及质量检测人员负责实施。每个窑炉控制系统的大华玻纤有限公司已建立和完善了质量管理体系ISO14001认证,并参照美国ASTM标准和日本JIS标准及建立了严格的玻璃纤维制品企业质量标准,设立了专职质量管理人员,建立了与生产相适应的产品检测实验室。本项目建设仅需在厂中心实验室及生产现场增添部分检测设备及采样设备。 9.1 化学实验室

本实验室承担玻璃原材料的化学组分、粒度、水份测定;配合料均匀度和原料的COD值的测定;燃油、燃气品质的分析;玻璃化学分析。

采用的分析手段有常用容量分析和仪器分析。

常用的仪器设备:⑴原料粒度分析仪;⑵红外线水份快速分析仪;⑶粒度振筛机;⑷测油用恩氏粘度计;⑸分析用铂金坩埚、铂金皿,带铂包皮的不锈钢坩埚钳各6付;⑹全套玻璃分析用玻璃器皿(如烧杯、滴定管及化学试剂,实验台、试剂柜等);⑺万分之一分析天平、直读式分析天平;⑻原子吸收分光光度计;⑼722型分光光度计;⑽火焰光度计;⑾烘箱;⑿马弗炉;⒀蒸馏水用蒸馏器;⒁高温燃烧器(洒精喷灯);⒂砂浴器;⒃通风橱。 9.2 物理实验室

本实验室负责玻璃质量及玻璃熔制小试验。

配置的仪器设备有:⑴偏光显微镜;⑵玻璃密度仪;⑶玻璃软化点测点仪;⑷二硅化钼高温电炉;⑸玻璃均匀性(条纹消失距离测定法)测定仪。 9.3 性能实验室

本实验室负责制品性能的日常测试与评价。

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根据测试结果跟踪产品质量,并提交实验数据。实验室已拥有万能电子强力机、微波炉、马弗炉、缕纱测长仪、分析天平、烘箱、实验台等完备的检测仪器和实验条件,能够满足本项目池窑生产线所生产的制品性能测试。本项目仅需在车间内增添日常生产测试所需的天平、缕纱测长仪、烘箱即可满足需要。

六、环境保护

1设计依据及采用标准

1.1国家计委、国务院环境保护委员会1987年颁发的(87)国环字第002《项目环境保护设计规定》

1.2上海市工业废气排放试行标准 1.3上海市工业废水排放试行标准 1.4上海市区域环境噪声标准

1.5《工业炉窑烟尘排放标准》 (GB9078-88) 2生产过程中的污染因素分析 2.1大气污染因素分析

生产过程中的大气污染源主要为玻璃熔窑烟囱,燃煤锅炉烟囱以及各除尘系统的排气筒。

2.1.1窑所用燃料仍为200#重油,用量约15t/d。熔窑烟囱排放的烟气量约为21000m3/h(标态),烟气中含有的污染物主要为SO2、NOX和烟尘。经计算,各污染物的生成量见下表: 污染物名称 生成量(kg/h) SO2 63.2 NOX 25.7 烟 尘 10.3 2.1.2燃煤锅炉房设置有专用的除尘设备。 2.1.3该生产线各除尘系统排气筒所排放的是经过除尘器处理后的废气,废气中含有少量工业粉尘。由于该厂原料均为合格粉料进厂,厂内不设原料的粉碎、筛分作业,因而大大减少了生产过程中的扬尘点,减少粉尘的产生量。该厂原料消耗量约

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为35t/D,生产过程中的粉尘产生量约为0.1t/D。 2.2水污染因素分析

本工程用水主要为生产用水,用于设备的冷却,大部分冷却用水循环使用。生产中的新水用量约法三章2300t/d,外排污水量约请630t/d。生产中产生的污水包括生产废水和生活污水,主要包括:

2.2.1原料车间排水,主要为地面冲洗水,废水中主要含悬浮物,其浓度可达标1200mg/L;

2.2.2油罐区排水:重油中含有的水份,使用前应分离,排出,此外,还排放少量的冲洗水,排水中主要含有油份,其浓度约为500~1000mg/L;

2.2.3主车间排水:主要为车间的地面冲洗水和部分无法回收的设备冷却水。地面冲洗水主要含悬浮物,设备冷却水仅水温升高,水质基本无变化; 2.2.4部分循环水;该废水仅水温升高,水质无变化;

2.2.5生活污水:污水中的主要污染物为悬浮物和生化需氧量,浓度分别约为320mg/L及360mg/L。

2.3生产过程中产生的固体废物,主要由以下部组成:

2.3.1废玻璃丝:这是生产过程中水可避免的产物,然而绝大部分碎玻璃作为熟料回收,只有0.3%左右的废玻璃丝成为废渣。

2.3.2各除尘系统所收集的粉尘,大部分直接返回生产系统中回收利用,少量无法回收利用的作为固体废弃物外排。 2.3.3燃煤锅炉产生的灰渣。

2.3.4生产废水处理设施产生的沉淀物约5t/a。

2.3.5玻璃熔窑热修时更换下来的废耐火砖及工业垃圾。此外,该玻璃熔窑的窑龄为3年,每次冷修时约有500t耐火砖成为固体废弃物外排。 2.4噪声污染因素分析

各车间的噪声设备及其声级,详见下表:

车间名称 设 备 名 称 声 级dB(A) 42

原料车间 提升机 混合机 除尘风机 88~92 88~95 90~93 80~85 85~88 85 熔窑主车间 燃油喷抢 风机 压缩空气站 3控制污染的初步方法 空气压缩机 3.1大气污染防治措施及预期效果

3.1.1熔窑烟气采用金属换热器加钢烟囱排放,以利于烟气中污染物的扩散,减轻烟气中污染物对地面的污染。依据《国家工业废气排放试行标准》,烟气中气态污染物的排放量可满足标准的要求;而烟气中的烟尘浓度,可满足《工业炉窑烟尘排放标准》(GB9078—88)的要求,详见下表:

污染物名称 标准允许值 计算排放值 SO2 100 63.2kg/h NOX 30.0 25.7kg/h 烟尘 200mg/m³ 105—115mg/m³ 注:表中标准允许值为《上海市工业废气排放试行标准》中烟囱高为80米的允许值。 3.1.2各种原料的加工及运输尽量实行机械化、连续化、密闭化,以减少粉尘飞扬。 3.1.3各除尘系统均选用除尘效率为99%以上的袋式除尘器作为除尘系统的废气净化设施,排放的废气,其浓度均低于排放标准的要求,攻手 3.2水污染防治措施及预期效果

3.2.1原料车间等的地面冲洗水经沉淀池处理后排入厂区排水系统。 3.2.2油站的含油废水,经隔油池进行油水分离后排入厂区排水系统。 3.2.3生活污水经化粪池处理后排入厂区排水系统。 外排污水可以满足国家工业废水排放试行标准的要求。 3.3固体废弃物防治措施

该生产线生产过程中产生的固体废物,基本上是不含有毒有害物质的无机物,一般不需经过处理即可用于填坑、铺路。厂内可定点存放、妥善处理、定期外运。

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3.4噪声防治措施及预期效果

3.4.1尽量选用性能可靠的噪声设备,降低噪声源。

3.4.2将强噪声设备尽可能的设置在密闭隔声的房间内,房间的门、窗采用适当的隔声处理。

3.4.3空气压缩机等产生空气动力性噪声设备的进、排气口装设消声器。 3.4.4振动大的设备,采用减振装置。

采取上述措施后,预计厂界噪声可满足《国家区域环境噪声标准》中二类混合区的要求。

4环境保护投资估算

4.1大气污染治理费:100万元。 4.2水污染治理费:250万元。 4.3噪声污染治理费:20万元。 4.4其它:20万元。 合计:390万元。 5环境影响分析结论

5.1生产线投产后对周围环境的主要污染因素是:玻璃熔窑烟囱排放的污染物SO2、NOX及烟尘,除尘系统排气筒排放的粉尘,全厂的废水和固体废弃物,全厂高噪声设备产生的噪声。在项目的建设过程中,采用相应的行之有效的防治措施后,可使各项污染物的排放达到有关标准的要求。

5.2该项目设有循环水系统,生产用水大部分为循环使用,改变愿生产线的生产用水全部直接外排的情况,减少了废水排放量。此外,该项目设有沉淀池、隔油池等水处理设施。因而,该项目外排废水量及废水中污染物排放量与原生产线相比,情况有所改善。可满足总量控制的要求。

5.3为减轻污染,改善环境和美化环境,生产线改建后,应加强厂内的绿化,使全厂的绿化系数不低于20%。

综上所述,只要在生产线建设过程中,严格遵守环保设施与主体工程“三同时”的原则,搞好环保设施的设计、施工和投产,并在投产后加强管理,确保环保设施的正常运行,发挥其应有的效能,则改建后的生产线投产后对周围环境不会产生大的

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影响。因此,从环境保护角度考虑,该项目是可行的。 6职业安全卫生编制依据及标准

6.1劳动部、劳字[1988.48号《关于生产性建设工程项目安全卫生监察暂行规定》 6.2《工厂安全卫生规程》

6.3《生产过程安全卫生要求总则》(GB12801-91) 6.4《生产设备安全卫生设计总则》(GB5088-85) 6.5《建设设计防火规范》(GBJ16-87) 6.6《工业企业设计卫生标准》(TJ36-79)

6.7《车间空气中含50%~80%游离二氧化硅粉尘卫生标准》(GB11724-89) 6.8《车间空气中含80%以上游离二氧化硅粉尘卫生标准》(GB11725-89) 6.9《工业企业噪声控制设计规范》(GBJ87-85)

6.10《平板玻璃工业劳动安全、工业卫生设计规定》(试行)

七、 主项目内容及估算

根据万吨级池窑总体设想。拟定各部位的配套要求和水平,主生产线的投资估算如下: 序号 总 项 子 项 塔式结构:原料运输机械、原料上料系统、原料配料钢制料仑、配料加料机、称量秤、配料自动控制系统、配合料输送系统、各辅助配设施。 二 1 2 3 4 5 6 7 窑炉部分 熔窑、钢结构全套。 总烟道、钢结构 总烟道进口门碹浇铸锆钢玉砖。 上升烟道与金属换热器接口进口密封新材料。 窑体胸墙。 熔窑喷嘴砖。 熔窑大碹、全套钢结构。 熔窑投料池为全封闭,钢结构。 估算(万元) 备 注 700 一 原料部分 45

8 9 熔窑池墙砖全部采用国产41AZS砖,全保温结构池深为700mm。壁厚:250mm。 熔窑窑底为全保温结构,轻质粘土保温砖112mm、粘土砖300mm、捣打锆钢玉料20mm、100mm厚锆质砖铺面。 # 10 11 12 13 14 15 熔窑碹顶用高纯硅砖,全保温结构。 熔窑流液洞改为中部取料,上下挡砖结构,挡砖材料全部用国产铬砖。 后山墙结构 总通路池深为200mm。宽度为400mm 砖材:等静压锆砖。 总通路火焰空间用燃气燃烧结构砖材。 总通路端部增设火焰空间烟道和调节金属烟气排放烟囱(烟囱顶设置调节排放装置),烟囱底部设水冷却装置,采用高温材料密封。 17 设置四条作业通路,拉丝漏扳采用1200,800,2000孔,共56块。漏扳砖材料:41锆砖 # 不包括漏扳铂金费用 18 19 20 21 三 1 2 主机设备 作业通路保温层用轻质粘土砖,钢结构为双层作业线。 通路部分燃烧系统用燃气燃烧系统。 通路钢结构 热风烤窑 合计: 金属换热器共二节,烟囱将军帽及传动装置检修,窑压自控传动装置。 投料系统: (!)投料机仍选用螺旋式投料机。 (2)投料机钢平台。 (3)原气力输送料仑 (4)废丝吊料电葫芦轨道。 (5)吊料钢平台。 (6)吊料电葫芦。 2100 200 150 46

3 供风系统:(包括冷、热风管道) (1)高压助燃风供风风机。 (2)热风供风系统、喷嘴支管供风系统。 (3)风量调节蝶阀,采用二次调节方法即粗调和细调。 (4)热风管全保温 。 (5)金属换热器配接安装。 (6)热支风管调节蝶阀、喷嘴风套。 200 4 保窑冷却风系统: (1)保窑供风风机。 (2)保窑风风量调节蝶阀。 (3)保窑风管。 (4)保窑支风管、风嘴、风量调节蝶阀。 (5)前脸墙下口池墙冷却风管。 80 5 拉丝漏板系统: (1)拉丝漏板全部采用横漏板。 (2)拉丝漏板冷却系统。 合计; 630 。 其中不包括铂金费用。 (3)拉丝机58台及电气动力配套工程。 (4)增强直接粗纱无捻机16台 。 (5)拉丝润滑油供油系统。 (6)原丝自动运输系统及称量系统。 (7)拉丝筒子运输小车。 6 废丝加工: (1)废丝粉碎机。 (3)废丝吊料设备。 合计; 1200 30 7 三 1 原丝烘干:原丝烘箱改造。 合计: 300 330 100 熔窑燃烧部分 熔窑燃烧系统为重油燃烧系统,重油流量分区控制。采用质量流量计组成自动控制回路。 2 雾化气管道控制系统: 车间内雾化气管道所有阀门和调节阀20 47

门 。 3 熔化部燃油喷嘴燃烧支管配置26套。 燃料油中压专用喷抡35套、金属软管、快速接口。 4 四 1 熔窑热工仪表 熔窑温度测量系统: (1)熔窑温度自动检测系统。 (2)总通路温度自动检测系统。 (3)总烟道温度自动检测系统。 (4)金属换热器温度自动检测系统。 2 窑压自控系统: (1)钢丝传动滑轮组。 (2)自动调节电动执行机构和烟囱闸板杠杆传动机构。 (3)自动仪表控制系统 3 4 玻璃液面自控系统: 激光玻璃液面自动控制系统 熔窑重油流量自控系统: (1)熔窑燃烧系统分三区控制,流量测量仪表采用进口的质量流量计。, (2)控制系统瞬时流量显示及自动纪录。 (3) 流量自动调节, 5 雾化气稳压自控系统: 原系统工艺方案不变,系统仪表进行常规检修和校对。 6 铂金漏板温度自控系统: (1)漏板温控变压器。56套 (2)漏板温控自动控制仪表。56套 (3)控制电缆及控制钢箱整修。 (4)系统工程组合钢箱 六 通路燃气系统改造 合计: 547 420 5 60 12 10 燃料油管道保温 合计: 20 175 40 35 48

1 2 通路温度热工自控系统 燃气控制管道系统: (1)燃气管道配套工程。 (2)气风混合器进口配套。 (3)比值调节阀进口配套。 (4)燃气喷嘴配套。 (5)增加燃气总管接口。 (6)管道阀门检修和更换密封件。 50 300 七 1 电气电路部分 熔窑电气部分: (1)熔窑低压配电钢箱。 (2)熔窑各风机动力钢箱。 (3)熔窑投料系统动力配电。 (4)熔窑照明线路。 合计: 350 30 (5)熔窑吊料设备供配电系统。 2 拉丝机组电气: (1)拉丝机组变频调节装置。 (2)变频器现埸安装。 (3)拉丝机传动供配电路。 3 4 八 1 润滑油配制系统 软化水处理系统。 水冷却器循环用水。 2 九、 1、 2、 十、 环保系统: 润滑油系统 合计: 65 145 300 100 100 合计: 总计: 500 6992 原水前置处理系统。 原丝烘箱电气电路。 总通路、作业通路、拉丝机组现埸照明。 合计: 20 15 315 80 250 污水处理系统: 建立新的污水处理系统。 废气处理系统: 建立新的废气处理系统。 原料系统: 池窑直接工程费用 原配料系统除尘设备。 49

十一 厂内公用工程 1 2 3 4 5 6 7 油站及泵房 锅炉房 变电所及配电房 水泵房 空压站 燃气站 厂内全套管网 不可预见20%计 3×500m油罐、输送泵房、加热器等 2T×2快装锅炉、供水系统工程等 二路供电、变压器、高低压配电盘等 水泵、水塔、水池等。 2×20m空压机、储气罐、气处理等 增压泵、气体加热器、储气罐、气处理等 合计: 总计: 33 50 60 250 40 120 200 500 1220 8212 1642 总计: 9854万元

根据上述各项总费用为8212万元。另加不可预见费用20%为1642万元(包括其他工程配套设施、工程设计费用等),万吨级中碱池窑拉丝生产线总计费用为9854万元

上述费用为主线建设费用,其他公用设施的建设,包括厂房.厂内总图运输、车辆、道路等大约为1500万元左右。9854+1500=11364万元. 漏板均采用Pt90-Rh10合金及锆弥散增强底板,

近年来,池窑拉丝大型漏板已在我国有800孔,1600孔,2000孔漏板的底板的多个厂家得到了应用。现应用的初步长约410~490mm,而宽约52~70mm以上。每块漏板铂用量为2.4kg,3.2kg.4.0kg左右。 4000孔漏板每块铂用量要高达6.8kg。 56块漏板估量,其中

用于直接无捻粗纱 2000孔 漏板 22块X4.0kg=88kg 用于无捻纱短切纱 800孔 漏板 24块X2.4kg=57.6kg 用于无捻纱短切纱 1600孔 漏板 10块X3.2kg=32kg 177.6kg 以42万/公斤计: 所以铂铐漏板费用;7459.2万元.

11364万元+7459.2万元=18813.2万元.

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总投资为18813.2万元.

九、资金来源和建设周期

1资金来源:

2建设周期:以资金确保落实即日起为一年半。

十、经济效益分析

1、产品综合成本:以平均5500元/T 测算。

2、 产品售价:以1.65万吨为年产量计,平均7800元/吨丝测算。年销售收入为1.2870亿元。

3、税前利润为2300万元。4年可收回总投资。

根据以上经济效益分析,池窑建后以年产量为16500吨组织生产,通过产品结构的调整是能获得一定的经济效益, 如能进一步扩大生产量,降低生产成本,更加有利市埸竞争。

十一、风险分析

1、市埸风险分析:

随着内需市埸的拉动,无碱玻璃纤维市埸有望回升,从目前的客户需用量看,年10000吨中碱玻璃纤维销售量问题不大,特别是中碱直接无捻粗纱及其它增强纱市埸上升趋势强劲,特别是高速公路所用玻璃纤维及家电产品外壳增强聚压塑料等用量大幅度的扩大,单玻璃纤维(格栅)土工布现己开发的生产线上每年就要用3000吨左右。 环保工业的高温除尘玻纤膨体纱每年就可销售2000吨左右。如果玻璃钢缠绕管二期工程投产每年又可增加3000T的销售量。如果自行再进一步扩大下游产品的开发,以产量的30%为自用纱,市场的风险就可以进一步减小。

2、现金流量风险:

据成本预测,池窑投产后,每月将需要流动资金400万元,如果按行业前几年最低价位,每月的产量能全部销售的话,其资金回笼可达到533万元。尚能保证每月资金的周转。

从以上的分析可以看出,上池窑项目,扩大中碱玻璃纤维的生产,在产品结构上适应市场需求,利用厂内现有存量的资源(包括,设备、辅导设施、人员等),在与近期国内已计划建设的生产线相比,我们的条件应有利得多,加快我们的建设步伐,将为我们共同发展生存具有的密切关系。

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附件;

2016年2月14日

铂铑漏板:池窑拉丝用漏板,坩埚拉丝用漏板。

铂铑合金漏板主要应用于玻纤行业,主要有铂铑-5、铂铑-10、铂铑-20及锆弥散铂铑-10等多种类型的拉丝用漏板。

1.池窑拉丝用漏板:组合炉、单元炉和池窑用密排800-2400孔单底大漏板及1600-4000孔双底大漏板。漏板材料为PtRh10、ZGSPtRh5以及ZGSPtRh10等多种合金材料。技术水平达到国外同类产品水平。

池窑拉丝用800-2400孔单底漏板

池窑拉丝用1600-4000孔双底漏板

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多排托梁式池窑拉丝用800-1200孔漏板

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