建设年产3万吨电子级玻璃纤维池窑拉丝生产线项目可行性实施报告 下载本文

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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 电助熔功率 100吨玻璃液/日 1.4吨玻璃液/日.米2 2650大卡/kg玻璃液 740大卡/kg玻璃液 ±0.3mm ±2Pa ±1℃ 7年 550千瓦

4.4 玻璃纤维成型 4.4.1 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玻璃纤维原丝,本项目日产原丝约89吨。

玻璃液从铂铑合金漏板流出后,经丝根冷却器强制冷却和拉丝机高速牵伸成型为纤维,成型后的单丝经涂油器涂敷浸润剂并集束后,通过拉丝机的排线装置有序地卷绕在拉丝机上,形成原丝饼或原丝筒。在拉丝机上卷绕成形的原丝又分为纺织型的细纱丝饼和增强型的无捻粗纱丝饼两大类。

细纱丝饼采用定长制卷绕,每个丝饼上纤维的卷绕长度12万米,丝饼自然干燥后供下道工序使用;无捻粗纱丝饼须经过隧道式原丝烘干炉烘干后供下道工序使用。 4.4.2 成型工艺方案

成型通路采用双“H”型结构,有8条成型通路,每条通路设拉丝漏板14或15台,共设置116块漏板。

纤维成型采用双层长作业线工艺布置方案。上层为纤维成型区,设置漏板、冷却器、喷雾器、单丝涂油器,漏板离该层楼面约2.26 米;下层为拉丝卷绕区,该层空间高约2.7米。在与漏板相对应的位置上,装有各种型式的拉丝机。上下两层层间的漏板下方的相应位置开洞相通。在下层还设置绕丝筒输送链输送原丝筒,在绕丝筒输送链末端,设有原丝称量装置。

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。整个纤维成型作业区为封闭结构,上、下层都装有拉门。拉丝成型区直接与中

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央空调相连,由空调系统送入温、湿度符合拉丝工艺要求的风量,并保持一定的风速,在每台漏板的旁侧装有气流控制器,使拉丝成型区形成一个气流保护幕。通过底层抽风,在整条作业线上形成一个自上而下的稳定气流。

废丝通过拉丝机头下方的洞口投入地下室的废丝槽,再用汽车通过废丝通道运出,送至废丝处理间处理。 4.4.3 主要工艺装置 ⑴漏板

本项目产品为增强型和纺织型玻纤制品,根据产品方案及设备配套,拟选用600孔、800孔、1200孔和2400孔铂铑合金漏板,另外设置两台放料漏板,放料量约250克/分。

本项目需用铂铑合金材料392.10千克,其中窑用铂铑合金材料30千克。漏板由国设计,国外或国加工,均采用Pt90-Rh10合金及锆弥散增强底板,以确保漏板生产正常及较长的使用寿命。

⑵纤维成型装置

纤维成型装置包括冷却水包、冷却器、单丝涂油器、集束器、喷雾器等。其中600孔、1200孔和2400孔漏板的工艺装置为三分拉装置,800孔漏板工艺装置为四分拉装置。

⑶拉丝机

拉丝机是纤维成型的主要专用设备,根据制品方案与拉丝工艺要求,

本项目采用大卷装变频自动换筒丝饼拉丝机,共需116台。 ⑷烘干炉

本项目需烘干的原丝量约5263吨/年,采用1台隧道式原丝烘干炉,年烘干能力为7500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。同时可以增加辅助微波烘干提高烘干能力。

4.4.4 纤维成型主要技术指标(表4-3)

表4-3 纤维成型主要技术指标表

漏板孔数(孔) 600 800 1200 2400 .. .. ..

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单纤维直径(μm) 单台漏板产量(kg/d) 拉丝综合成品率(%) 5 180 7 400 90 9 950 11~13 2000

4.5 浸润剂配制

4.5.1 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,优先选用国产品,对于部分能够提供浸润剂优良性能、且国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,具体配方来源采用引进和国产两种方式

4.5.2浸润剂主要原料与消耗量

⑴纺织型浸润剂所需的化工原料为改性淀粉、辅助成膜剂、润滑柔软剂、增塑剂、杀菌剂、消泡剂等,浸润剂(水剂)年用量共计13200吨,采用引进配方配制。年消耗化工原料约1100吨(干基),全部进口。

⑵增强型浸润剂所需的化工原料主要为聚酯乳液和环氧乳液及其它助剂。本项目浸润剂(水剂)年用量共计约1500吨,年消耗化工原料约120吨(干基)。浸润剂的配方和化工原料均采用国配方及国原料。 4.5.3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

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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。 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。当循环罐中浸润剂超过规定量时,由液面控制仪启动电磁阀,由循环罐返回贮罐,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。小循环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。

淀粉型浸润剂的使用过程中需维持55℃±2℃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。 4.5.4 浸润剂配方的主要技术指标

玻纤制品性能均达到国际通用标准,配方主要技术指标如表4-4:

表4-4 浸润剂配方主要技术指标表

品名 短切毡浸润剂 淀粉型浸润剂 技术性能 满足拉丝工艺制品成型工艺及用户要求指标 满足拉丝工艺制品成型工艺及用户要求指标 稳定性 确保拉丝 稳定性 放置24小时少量沉淀 PH值 5-7 6~7 制品指标 短切纱流动性好、容重大、颜色洁白与热塑性塑料结合良好 纱线耐磨、纺织性能好、膨化性能好 4.6 玻璃纤维制品加工 4.6.1 制品方案(表4-5)

表4-5 制品方案表 序号 产品名称 规格 1 G75纱 67.8tex 0.7/0 Z 2 E225纱 22tex 0.7/0 Z 6 D450纱 11tex 0.7/0 Z 7 高端短切毡用纱 1200~2400 tex 合计 年产量 20000 4000 1000 5000 30000 4.6.2 G75纺织纱、E225纺织纱和D450纺织纱

G75、 E225和D450纺织纱是采用淀粉型浸润剂涂敷的纺织型原丝,经过一段时间存放后,经捻线机加捻而成。

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

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