Технология изготовления минеральной ваты

Минеральная вата – теплоизоляционный волокнистый материал, который получается в результате плавления горных пород, а также металлургического шлака и его смесей. Из него довольно успешно производят утеплители, используемые в строительных объектах.

Технология производства

На начальном этапе используется вагранка для производства минеральной ваты. В данной печи сырье плавится. И после достижения необходимой температуры по желобу подается на вращающиеся центрифуги, на поверхность которых поступает воздух. И с помощью центробежной силы из расплава формируются базальтовые волокна, покрывающиеся таким связывающим веществом.

Данные волокна с помощью воздушного потока подаются на перфорированный вращающийся барабан. Благодаря откачиванию воздуха происходит их осаждение на поверхности барабана. Впоследствии они подаются на транспортеры ленточного типа.

Следующий этап изготовления предусматривает, что линия для производства минеральной ваты подает волокна в пространство между спаренными вертикальными транспортерами. Ими с использованием маятниковых колебательных движений укладывается формирующийся из ваты ковер.

Далее этот ковер поступает на полимеризацию, где смолы, пропитывающие волокна, при соответствующей температуре затвердевают. Таким образом, готовый продукт приобретает нужные свойства.

Следующий этап – используемое оборудование для производства минеральной ваты предусматривает поступление ковра на участок, где он должен быть нарезан как продольно, так и поперечно на куски необходимых размеров. Полученные таким образом плиты укладываются в определенные штабеля. Они на последнем производственном этапе оборачиваются в полиэтилен и подаются в термотоннель для нагрева, благодаря чему получается сформированная упаковка с плитами, легко транспортируемая в дальнейшем.

Дополнительные функции

Как дополнительная опция, некоторыми производителями предлагается оборудование, которое может также укладывать упаковки с плитами на поддоны, или линия, выполняющая наружную обработку поверхности самих плит.

Сырье и связующие материалы

Оборудование для производства минеральной ваты использует следующее сырье: базальт, доменный шлак, кокс и доломитизированный известняк.

В качестве связующих материалов необходимо выделить такие, как смола феноло-формальдегидная, аммиака водный раствор, сульфат аммония, кремневодород и машинное минеральное масло.

Площади (производственные и вспомогательные)

Крытые промышленные и вспомогательные помещения, в которых располагаются как печь для производства минеральной ваты, так и другие агрегаты, должны иметь площадь порядка 1,2 тыс. кв. м. При этом порядка 75% из них должны быть отапливаемыми.

Для хранения сырья и связующих материалов (жидких и твердых) необходимо около 800 кв. м, из них 25% помещений должны быть отапливаемыми, 40% – крытыми.

Склады для хранения готовой продукции занимают около 1,4 тыс. кв. м. При этом соотношение отапливаемых и крытых помещений может быть установлено в зависимости от климата местности, где планируется осуществлять данное производство.

Цена оборудования для производства минеральной ваты

В среднем цена на данную линию колеблется от 5 до 7,5 млн рублей. Исходя из описанного выше процесса производства, составляющими элементами ее являются центрифуга многовалковая, вагранка, воздухонагреватель и воздушный шкаф.

Общая стоимость оборудования может зависеть от комплектации. Так, известно несколько видов плавильных печей (вагранок), которые могут отличаться друг от друга своими технологическими особенностями.

Например, способность определенных индукционных печей за час времени увеличить температуру достигает 2000 градусов.

К такой плавильной печи можно добавить и иное оборудование для производства минеральной ваты. Тогда в специализированной литературе уже встречается такой комплекс агрегатов под названием «производственная линия». В нее обязательно входит система водоохлаждения и механизм загрузки, в котором поступающее на переработку сырье сепарируется.

К уже упомянутой печи необходимо присоединение дутьевого устройства, которое является одной из важнейших частей оборудования благодаря своей способности выдувать волокно из расплава в виде тончайших нитей. Нельзя забывать и о таких необходимых агрегатах, как вентиляторы высокой мощности.

Читайте также:  Как правильно копать колодец видео

Так как данное оборудование имеет достаточно высокую цену, то с ним необходимо очень корректно обращаться. Для этого должен на предприятии быть в наличии специально подготовленный персонал.

В случае возникновения необходимости ремонтного обслуживания данной линии оно должно быть произведено в соответствии с государственными техническими условиями, но не чаще, чем один раз в год.

Технология производства минеральной ваты заключается в подготовке сырьевой смеси (измельчение горной породы, шлаков, боя красного или силикатного кирпича и др.), ее расплавлении в вагранке, ванной печи или другом плавильном агрегате и переработке расплава в нити толщиной до 8 мкм, длиной от 5 до 40 мм. Из этих нитей и образуется минеральная вата.

Производство минеральной ваты не зависит от типа плавильного агрегата, а также способа получения волокон и включает следующие основные технологические операции:

– подготовка и загрузка сырьевых материалов в плавильный агрегат;

– плавка сырья, получение расплава в плавильном агрегате;

– переработка расплава в волокно;

– осаждение минеральных волокон ваты;

– формирование минераловатного ковра в камере волокноосаждения;

– тепловая обработка (полимеризация связующего);

– резка ковра и упаковка готовой продукции.

Производство минеральной ваты сводится к получению тончайшего волокна из расплава минеральных пород и скреплению их между собой при помощи связующего.

Смесь из определенных пропорций исходных материалов, применяемая для производства каменной ваты, называется шихтой. Каждое предприятие подбирает для себя свой уникальный состав шихты. Как правило, шихта состоит из двух и более компонентов. Основным условием выбора каждого из компонентов является получение волокна высокого качества с использованием местной природно-сырьевой базы.

После предварительной подготовки (сушка, измельчение) минеральные материалы поступают в камеру дозировки, где и задаются необходимые пропорции компонентов.

После перемешивания готовая шихта поступает в печь, где при температуре около 1500 ºС. происходит ее расплав. Силикатные расплавы получают в вагранках, газовых ванных печах, газоэлектрических и электрических печах. Тип плавильного агрегата определяется видами минерального сырья и энергетического топлива, применяемых в технологическом процессе. Используют также следующие типы агрегатов: шахтная печь, ванная печь, рекуперативная ванная печь, шлакоприемная ванная печь.

Выделяют следующие зоны при плавлении сырьевой шихты, общие для всех типов плавильных агрегатов:

1) зона подогрева;

2) зона плавления (1500 ºС.);

3) зона охлаждения.

Наиболее распространенным плавильным агрегатом в минераловатном производстве является вагранка. Для плавления в вагранке используется твердое кусковое минеральное сырье и литейный кокс.

Этот этап – один из важнейших во всем процессе производства, т. к. температура, которая достигается в печи, оказывает определяющее значение на вязкость расплава, а следовательно, на толщину и длину волокна, что в последствии сказывается на основных свойствах материала (теплопроводность, прочность).

На следующем этапе расплав с заданной вязкостью попадает на узел волокнообразования, основными агрегатами которого являются многовалковые центрифуги и камера волокноосаждения. Здесь, при попадании расплава на вращающиеся с огромной скоростью (около 7000 оборотов/мин) валки, происходит образование волокна, выдуваемого воздушным потоком под высоким давлением. На этом же этапе осуществляется ввод связующего, модернизированного различными добавками (гидрофобизатор, обеспыливатель и т.д.), что обеспечивает равномерное распределение органических веществ по всему объему материала и делает его более однородным. Далее волокно поступает в камеру волокноосаждения, где происходит формирование ковра, и материалу задаются предварительные размеры.

В настоящее время различают четыре способа получения волокон минеральной ваты:

После камеры волокноосаждения ковер попадает на гофрировочную или ламельную машину, где происходит частичное ориентирование волокон, что позволяет получить изделия из минеральной ваты с высокими механическими свойствами.

Применяют три способа введения связующего в минераловатное волокно:

распыление или пульверизация;

полив с вакуумированием;

приготовление гидромассы или пульпы.

Введение связующего в минераловатный ковер способом распыления используют на большинстве предприятий. Водный раствор или эмульсию подают в камеру волокноосаждения, где связующее распыляется паровыми соплами, воздушными или механическими форсунками.

Читайте также:  Народные средства чистки дымоходов от сажи

Связующее поступает через коллектор или полый вал центробежно-дутьевой установки волокнообразования или при центробежно-валковом способе волокнообразования – через полый вал второго, третьего, иногда и четвертого вала центрифуги. Однако введение связующего через полый вал центрифуги недостаточно эффективно из-за его значительных потерь.

Недостаток способа пульверизации – большие потери связующего при распылении (до 30 %) и неравномерное распределение смолы в минераловатном ковре.

Введение водного раствора связующего в минераловатный ковер путем полива и одновременного вакуумирования. Рабочий раствор связующего из бассейна, расположенного ниже уровня пола, перекачивается насосом в ванну, откуда по желобу подается на минераловатный ковер, выходящий из камеры волокноосаждения., и смачивает его по всей ширине. В камере отсоса вентилятор высокого давления создает разрежение (вакуум), что позволяет удалять из минераловатного ковра излишнее количество раствора связующего. Дополнительно связующее удаляется отжимным валиком в бассейн, откуда вновь перекачивается в бассейн для повторного использования. Недостаток этого способа – наличие дополнительных устройств для вакуумирования, а также увеличение расхода теплоты на сушку изделий.

При «мокром» способе введения связующего хлопья минеральной ваты смешиваются со связующим, в результате чего образуется гидромасса или пульпа.

Отформованный ковер поступает в камеру термообработки, где происходит полимеризация связующего и задаются окончательные физико-механические характеристики. Тепловая обработка осуществляется путем прососа горячего теплоносителя температурой от 180 до 220 ºС. через минераловатный ковер

Большое внимание уделяется и следующему этапу – резке ковра на плиты заданных размеров.

Готовая к применению продукция упаковывается в термоусадочную пленку, что при соблюдении правил хранения, погрузки и транспортировки служит гарантией сохранности.

Вложения: от 800 000 рублей

Окупаемость: от 10 месяцев

Минеральная вата – это разновидность утеплителя, предназначенного для теплоизоляции помещений. Небольшая плотность и низкая теплопроводность – отличительные особенности данного материала.

При производстве современных утеплителей используют компоненты, обладающие рядом преимуществ перед первыми видами теплоизоляторов (опилок, глины). Поэтому современные альтернативы продолжают пользоваться популярностью у строителей.

Концепция бизнеса

На строительные материалы всегда есть потребительский спрос. Именно поэтому бизнес, организованный в данной сфере, является источником стабильного и постоянного дохода. Что касается производства минеральной ваты, то в стране, для которой характерен умеренный и даже холодный климат, производство, основанное на изготовлении такого теплоизолятора – одно из лучших направлений деятельности.

Сырье, из которого производят минвату, добывается в горных районах. К нему относятся глина, доломит, известняк. Но самым распространенным видом является базальтовая минвата, при помощи которой можно организовать теплоизоляцию в любом здании.

Что потребуется для реализации?

Прежде, чем приступить к реализации бизнес-идеи, необходимо составить грамотный план, который должен включать следующие моменты:

  • анализ рынка сбыта, конкуренции;
  • основные инвестиции на открытие производства;
  • пошаговое описание всего технологического процесса;
  • предварительные расчеты рентабельности производства, затрат, чистой прибыли.

Кроме бизнес-планирования необходимо уделить внимание поиску и аренде производственного помещения, поставщикам сырья, персоналу, рекламе.

Пошаговая инструкция запуска

  1. Регистрация. Регистрация предприятия в государственных и налоговых органах – обязательная задача, которую предстоит решить начинающему предпринимателю. Для небольшой фирмы достаточно открыть ИП и работать по упрощенной системе налогообложения. Кроме получения соответствующего свидетельства, потребуется оформить разрешения о том, что сырье, используемое для изготовления утеплителя, соответствует нормам безопасности, а помещение, где осуществляется технологический процесс, оборудовано в соответствии с требованиями пожарной безопасности. Расходы на оформление документов составят примерно 25 000 – 30 000 рублей.
  2. Помещение. Для предприятий, производящих теплоизоляционные материалы, обязательно наличие производственного помещения. Выбирая место под будущий цех, необходимо учесть следующие особенности: в здание бесперебойно должны осуществляться поставки воды и электричества; помещение должно быть оборудовано качественной вентиляционной системой; наличие беспрепятственного подъезда к объекту. Оборудование для производства минеральной ваты представлено крупногабаритными машинами, поэтому площадь помещения должна быть не менее 200 м². Промышленные помещения стоят дешевле, чем помещения общественного назначения. Кроме этого, цех можно открыть за пределами центра города или даже на его окраине. Сумма ежемесячных расходов на аренду составит примерно 120 000 рублей.
  3. Оборудование и материалы. Чтобы запустить производство минваты, необходимо приобрести специальное оборудование и инструменты (примерная стоимость указана в рублях): ленточный конвейер (35 000), плавильная печь (70 000), центрифуга для формирования волокнистой структуры материала (45 000), гофрировочный станок (90 000), промышленные емкости и насосы (45 000), термообрабатывающая камера (65 000), станки для нарезки материала (30 000), упаковочный станок (30 000), наборные подручные инструменты (10 000). В качестве сырья для производства базальтовой минеральной ваты потребуется приобрести базальт. Стоимость одной тонны материала составит примерно 500 рублей. Также для изготовления утеплителя необходим известняк (100 руб/т) и специальный клей (40 000 руб/т). Оборудование для запуска производства по цене обойдется примерно в 420 000 рублей, а исходное сырье – 150 000 рублей.
  4. Персонал. Чтобы обеспечить эффективное производство, необходимо нанять грамотный высококвалифицированный персонал, имеющий опыт работы и знания в сфере изготовления теплоизоляторов. Фирме потребуются минимум два слесаря, наладчик оборудования и два грузчика. Бухгалтерию может вести сам руководитель, если разбирается в этом, или приходящий бухгалтер. Он же будет заниматься начислением заработной платы.
  5. Реклама и поиск потенциальных клиентов. Современных способов рекламы любого товара существует бесчисленное множество. Что касается рассматриваемого вида продукции, к самым эффективным методам можно отнести информацию на досках объявлений, собственный сайт в интернете или реклама в средствах массовой информации. Личный сайт – это лучший вариант привлечения потенциальных клиентов. Здесь можно отразить всю информацию, связанную с деятельностью компании, указать ее контактные данные. Расходы на маркетинг составят примерно 70 000 рублей.
Читайте также:  Мангал печь для дачи своими руками

Финансовые расчеты

Стартовый капитал

Для налаживания производства минеральной ваты средняя сумма начальных инвестиций составит 870 000 рублей.

Расходы отображены в таблице

Тип расхода Сумма, руб
Оформление документов 30 000
Аренда производственного помещения (200 м²) 120 000
Ремонт 60 000
Закупка сырья 150 000
Оборудование 420 000
Реклама 70 000
Прочие расходы 20 000
Итого 870 000

Ежемесячные расходы

Тип расхода Сумма, руб
Аренда 120 000
Зарплата персонала 150 000
Реклама 15 000
Сырье 100 000
Прочие расходы 10 000
Итого 395 000

Сколько можно заработать?

Сумма чистой прибыли зависит от объемов товара, который выпускается предприятием, и его реализации. Например, цена за один рулон теплоизолятора составит не менее 1 400 рублей. Заказчики предпочитают осуществлять оптовые закупки, поэтому приобретать материал будут партиями. За неделю у фирмы получится продать 300-350 рулонов утеплителя на сумму примерно в 490 000 рублей. Учитывая ежемесячные расходы, чистая прибыль составит 95 000 рублей.

Сроки окупаемости

Окупить вложенные инвестиции при таком объеме чистой прибыли удастся за 10-12 месяцев. Если объемы производства и товарооборота будут стабильно расти, то сумма чистой прибыли увеличится, а срок окупаемости начальных вложений уменьшится, и предприятие быстрее начнет набирать обороты.

Риски и минусы бизнеса

Продавать минеральную вату небольшими объемами (до 10 рулонов) не имеет смысла. Необходимо искать оптовых покупателей. Иначе предприятие будет работать в убыток. Также нужно исключать возможность наличия залежалого товара. Для этого потребуется грамотная стратегия в области рекламы, налаживание контактов с крупными строительными фирмами или магазинами, реализующими стройматериалы.

Заключение

Производство минеральной ваты, несмотря на возможные риски, прибыльное дело, не требующее существенных вложений. И перспективы развития в данном направлении очевидны. Поэтому при наличии финансовых ресурсов, достаточных для реализации данной бизнес-идеи, следует приступать к ее воплощению незамедлительно.

Оставьте ответ

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *