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岩棉保温材料的绿色生产与应用
作者:admin   发布日期:2016/4/15 17:57:41   点击:1442


    岩棉作为A级防火的绿色建筑材料,在国外,尤其是欧洲建筑市场得到了大量使用,已形成了成熟的产品标准和系统认证指南。北欧人均消耗量在20千克以上,美国人均消耗量为5~10千克。由于防火问题,在美国岩棉、矿渣棉占70%,在德国超过22米的建筑外保温几乎全部采用岩棉。在我国,岩棉作为建筑保温材料的使用率这两年提升得也非常快,特别是在对防火要求很高的公共建筑和高层建筑领域,其在民用建筑领域的使用率也在稳步提高。而根据测算,外墙建筑中每使用一吨岩棉保温产品,一年可节约1.5吨左右的标煤,按岩棉产品25年的生命周期算,共计可节约40吨左右标煤。以每吨岩棉生产能耗约400千克标煤算(3000~4000千瓦时),能耗之比大约是100倍。这种节能效果是相当可观的。

    岩棉在建筑上的应用主要有外墙外保温、防火隔离带、屋面保温3种应用形式。

    外墙保温岩棉板具有较高的抗压和抗拉伸强度、较低的吸水和吸湿性、尺寸稳定性良好、不会产生热膨胀或收缩、耐老化等优点,能与外墙系统兼容,对建筑物提供有效的保温节能、防火及极端气候保护等多种性能。岩棉不燃烧,不释放热量和有毒烟气,火灾发生时还可以有效隔断火焰蔓延,防火性能卓越。另外,岩棉对碳钢、铝(合金)、铜等金属材料及建筑物中各种构件均不产生腐蚀,具有高效的吸音降噪和弹性消振的物理特性,不吸湿、耐老化,性能长期稳定。

    岩棉带可以作为防火隔离带,与燃烧性能达不到A级的保温材料配套使用,以提高建筑物外墙的消防防火功能。外保温系统中采用岩棉作为防火隔离带能有效地阻止火焰在系统内部的传播。在火灾条件下,防火隔离带既要阻止或减缓火源对直接受火区域内外保温系统的攻击,又要阻止火焰通过外保温系统向外传播。同时,还要能够维持自身阻火构造体的稳定存在及维持系统保护面层的基本稳定。

    高强度的防火岩棉板可以作为保温层和承载层,与柔性防水卷材、隔汽层、系统紧固件组合形成的屋面系统,一般应用于工业厂房、机场、商场、体育场馆及仓储设施等钢结构或混凝土平顶屋面。这种系统是一种具有安全防火、高效节能和吸音隔音功能的新型屋面体系,目前在欧美等国家已经得到广泛应用。

    当然,岩棉作为一种保温材料,首先是出现在工业领域中。在一些厂房车间中,只要有传热情况的发生,基本上都能看到岩棉的身影,比如在锅炉上使用岩棉,构建成轻质炉墙,在保温的同时,也可以减轻大型火力发电锅炉或快装锅炉整体重量;此外,由于岩棉板可以作30°以内的弯曲,同时具有半硬质和软质的双重特点,可用作大直径的设备管道保温,非常便于施工。

    除此之外,岩棉的优异性能也吸引了其他特殊领域的注意,比如造船行业和农业。船只是一类特殊的交通工具,尤其对远洋船只,一旦发生灾难,会出现救援困难、补给困难、人员逃生几率低等困境,为防患于未然,此类行业对材料的选择尤为重视。在国内的造船行业中,到上世纪末,各大造船厂基本完成了复合岩棉板取代硅酸钙板的过程。

    在农业领域,无土栽培技术逐渐受到重视。由于岩棉不含化学添加物,本身也体现出极好的化学惰性,质轻、多孔,对化学施肥不产生任何影响,并且作物根部气相比例高,疏水性强,是水培系统中比较理想的基质。我国上世纪90年代引进使用效果良好,受到园艺种植者的青睐。

    岩棉的绿色生产
    目前,国内现有成熟的矿物棉制品生产线单线产能在2万~3万吨,然而现有技术已满足不了更大产能、更低能耗、更加自动化的绿色生产要求。为改善这种局面,我国岩棉产业已经为此做出了很多努力,如南京玻纤院通过自主研发和部分关键部件的引进实现了对年产5万吨级矿物棉生产线的设计。这类生产线实现了矿物棉规模化生产,同时大大降低了生产能耗;在生产过程中,采用自动化智能化物流系统,提高了生产线自动化程度。正是通过这种变革,改变了传统岩棉产业粗放式的生产模式,进而转向集约化生产管理模式。

    节能减排是实现绿色生产不可忽视的环节。然而,依据我国矿物棉发展现状,节能减排的任务依然非常沉重。在国家节能减排的大趋势下,矿物棉生产中产生的废气、废水及废渣(简称“三废”)需要进行综合治理及管理,符合环境管理部门检测,符合国家相关政策要求。

    大体上,现代化岩棉生产线若要实现绿色生产目标,往往要着眼于以下几点。一是回收利用一氧化碳。众所周知,一氧化碳有毒,且会造成温室效应。但同时一氧化碳本身又是一种燃料,它是煤气的主要成分。现代化生产线往往设立了废气焚烧装置,充分燃烧废气中的一氧化碳。同时,为了节能,对余热也要加以回收利用,比如可以使用换热系统首先供暖,或加热自来水,实现工厂生活区的日常热水供应,更彻底地实现节能目标。二是废水的回收利用。废水几乎是所有工业生产线都要考虑的问题。废水回收系统或废水净化系统是现代化生产线所必须的。对岩棉产业,污水经过过滤装置处理后,回用至粘结剂配制站,可实现生产废水零排放。三是过滤粉尘。粉尘是悬浮在空气中的细小颗粒,长期吸入会对工人和附近居民的健康造成很大危害。现代化生产线应配备完善的粉尘过滤体系,过滤废气中携带的粉尘,实现废气的达标排放,同时,过滤下来的粉尘应设法回收利用。四是避免二氧化硫的排放。二氧化硫是造成酸雨的主要元凶,同时也危害人类的生命健康。现代化生产线应配备脱硫系统,去除废气中的二氧化硫,实现清洁化生产的目标。五是固体废物的回收。生产线产生的废渣、废棉应该通过回用系统重新用于矿物棉生产,从而实现矿物棉生产线固废的循环使用,降低生产成本。

    同时,对企业本身来说,实现绿色生产不仅符合国家政策和人们的愿望,同时对企业本身的盈利,往往也有所裨益。生产废料的乱排放行为不仅损害了环境和人们的利益,即便从企业自身的利益来说,也是一种短视行为。以上文所提到的固废回收来说,工业固体废弃物(简称工业固废)是在工业生产过程中排出的采矿废石、选矿尾矿、燃料废渣、冶炼及化工过程废渣等固体废物。根据《大宗工业固体废物综合利用“十二五”规划》中的相关数据统计,大宗工业固废总堆存量达到270亿吨,堆存将新增占用40万亩。工业固废直接排入环境会造成严重环境污染,而填埋处理需占用大量的土地资源,同时造成资源的浪费。

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