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建筑材料钢网植物纤维板

责任编辑
戢晓晨
发布时间
2013-07-16
来源
中国市县招商网
基本信息
成果分类 新材料
成果/专利名称(编号) 00016153
资金需求 2000万元
技术成熟度 可以量产
合作方式 完全转让,许可转让,技术入股,合作生产
成果适用地区 全国
技术成果简介
技术成果简介

  技术简介

  多用途钢网植物纤维板项目说明书

  总纲

  项目名称:多用途钢网植物纤维板(简称:钢网纤维板或钢纤板)

  项目性质:新型实用专利 专利号:201220202971.0 新型结构的板材料。

  产品主要用途:该产品主要涉及建筑业中内外墙体,顶及替代木结构楼梯的板材。

  项目的利润产生方式 :1,涉及钢纤板制造的内外墙体,屋顶板,楼梯板,

  等产品的销售。

  2,钢纤板的衍生产品—异形板材。

  3,专利设立全国15--20个授权获得生产销售权单位。

  项目优势 :环保,生产中不产生三废。符合国家产业政策。

  融资方概况:目前属于个人。

  一 项目建设的意义和必要性

  建筑材料钢网植物纤维板板芯是以稻草或麦草做原料,不添加粘结剂、不需切割粉碎,直接采用清理、除尘、梳理、高温、高压、在成型机内挤压等方式形成板材,并在表面覆盖钢丝网而成。由于它的这种结构和成型特点,决定了它的生态优势;其主要原料——稻麦草是取之不尽的一年生可再生资源;它在生产制造过程中不产生对环境有害的物质,而且当它完成使用目的而被拆除时,仍可“绿色”回归大自然。

  建筑材料钢网植物纤维板具有良好的强度、抗冲击能力和保温隔热、隔音性能,并且有抗燃烧能力,属难燃建材。

  建筑材料钢网植物纤维板强度来自稻草纤维和护面钢丝网的共同作用。由于建筑材料钢网植物纤维板的稻草板芯在板内处于横向排列(为“人”字排列),故而稻草板横向强度大于纵向强度;而钢丝网正好增强了其横向强度。钢纤板在四边支撑条件下强度发挥最好,每平方米承受一吨的分布荷载。钢纤板还有极强的耐冲击力,不易碎裂,采用北京建筑设计院制定的隔墙冲击实验方式进行实测,钢纤板隔墙经撞击115次后完好无损,而相应的石膏板、砌块墙体为80次。

  建筑材料钢网植物纤维板所用稻草,由于挤压密实以及稻草自身二氧化硅的含量甚高及它的导热系数低等原因,具有良好的耐火性,现场实地实验,用氧——乙炔喷枪对草板定位燃烧二十分钟。熄火后检查,被燃烧点只烧去约5mm深,表面结一层碳,刮去碳层露出稻草,总深度不超过10mm,实验证明,稻草单层裸墙耐火极限为一小时,而且燃烧过程中不会释放有毒气体。

  建筑材料钢网植物纤维板是一种新型墙体材料。其应用范围非常广泛,目前在海外主要应用于住房建设,用做屋顶、内墙、外墙、楼板、厂房、别墅等框架结构,它是建筑结构走向工厂化生产、装配式建房的最佳选择。它将给建筑行业带来一场革命,将改变施工现场脏、乱、差的局面。

  我国现用墙体材料仍以传统的黏土实心砖为主,其比例高达90%,2002年产量达到5400亿块,毁坏良田达十二万多亩,烧结红砖的能耗高达8000万吨标准煤。大量生产实心黏土砖,消耗了大量的耕地和煤炭,造成了土地与煤炭资源的极大浪费。土地和煤炭是不可再生资源,过度开采便致枯竭,不利于社会的可持续发展,因此在墙体材料生产过程中,利用可再生资源生产墙体材料,保护自然资源和生态资源,降低自然资源的消耗,综合利用可再生资源是今后的发展方向重点。

  二 本项目是以再生资源——稻草为主要原材料生产建筑用草板的,其建厂的意义和必要性主要体现在以下方面:

  1 变废为宝 保护环境

  我国是一个农业大国,稻麦资源丰富 ,大量稻草无处堆放,一般都采用焚烧方法处理,严重污染了环境,也浪费了资源。有效利用这一资源生产建筑草板,以代替黏土实心砖,既可以变废为宝,造福子孙后代,同时也可以减少因生产黏土实心砖而造成的毁坏耕地现象。本项目建成后,一条生产线每年利用稻草15000吨稻草,(折合稻田37500亩),具有良好的社会效益和环境效益。

  2有利于缩短施工周期 降低工程造价

  使用钢纤板装配的速度要比砖砌块快得多,因此草板应用于建筑有利于实现设计标准化、构件定型化、制造工厂化、施工装配化、产品系列化,有利于缩短施工周期,与砖混结构相比,使用稻草板同等建筑面积降低造价15%—20%,把增加的使用面积计算在内的综合效益达到24%左右,因此使用钢纤板可降低工程造价。

  3保温隔热 有利于建筑节能

  钢纤板具有良好的保温隔热性能,其导热系数仅为0.108/m.k,远低于红砖、混凝土、加气混凝土。按照建筑节能规范,若使用单一砖、砌块砌墙,墙体厚度1.4米才能达到50%的节能效果;而采用钢纤板,不仅可减少墙体厚度,有效增加使用面积,还可保温隔热,降低采暖能耗,有利于建筑节能。

  4、经济合理性

  人类可利用的再生资源主要是植物——木材、竹子、农作物的秸杆等。木材的再生周期在10年以上,竹子的再生周期3-5年,而秸杆的再生周期为1年或不到1年,从利用效率和利用成本来说,以秸杆最为有利。人口越多,需求的农作物越多。农民以草换钱、以草换房,如此形成良性循环。据统计:目前我国每年稻草产量约为3亿吨,平均按每吨60元计算,农民可增加收入180亿人民币。按年稻草产量计算,可生产环保板30亿平方米,可以满足约7.5 亿平方米建筑用需求。钢纤板体轻,容重仅为砖砌墙体的1/3,减少对地基、基础、框架各构件的荷载,使其截面小、配筋少,省工、省料,提高抗震性能;用钢纤板作为内外墙,可以扩大房屋的使用面积,操作方便,省时省力,房屋造价低,同等条件下与“砖房”比较,增加使用面积20%。

  综上所述,钢网植物纤维板作为一种新型的墙体材料,节能、节地、利废,是一种性能良好的生态建材,也是国家鼓励发展的一种新型墙材。为此,本项目的建设成立是必要的,具有良好的社会效益和环境效益,它在利用可再生资源、实现可持续发展方针上具有非常重要的意义。

  5、市场前景分析

  根据国家文件,(财税[2001]198号)(国经贸厅资源[2001]624号)不使用耕地资源生产建筑材料的企业,免收增值税的通知;

  国家建设部、经贸委、技监局、建材局1999(295)号文件规定,2003年6月1日全国160个城市限期禁用黏土实心砖;

  国务院批准国家建材局等部门关于加快墙体材料革新和推广节能建筑意见的通知(国发[1992]66号);

  国家税务局对部分新型墙体材料免征增值税的通知(国税函[1991]003);

  国家税务局对部分新型墙体材料免征增值税的通知(国税发

  [1993]010号);

  财政部、国家税务总局关于对部分资源综合利用产品免征增值税的通知(财税字[1995]44号);

  国家计划委员会关于印发基本建设政策性贷款项目划分目录的通知(摘要)(计投资[1994]512号);

  建设部关于发布行业《住宅内隔墙轻质板》的通知(建标[1995]26号);

  城乡建设部、国家建材局《关于在框架结构建筑中限制使用黏土实心砖的若干规定》(建科[1991]619号);

  国家建材局、农牧业渔业部、国家土地局、城乡建设部关于印发〈严格限制毁田烧砖,积极推进墙体材料改革的意见〉通知(建材政法字[1998]35

  6、钢网植物纤维板优良的技术性能

  钢纤板具有较为优良的技术性能,主要表现在:

  容重低:钢网植物纤维板稻草板板芯的容重仅340-440(kg/m3);

  耐久性好:实际使用在国外已有近五十年历史,至今仍完好无损;

  导热系数低:仅为0.108W/m.k

  强度高:挠度<5mm;破坏荷载>6000N;均布承载能力7500-1000kg/㎡;

  防虫蛀:钢网植物纤维板板芯 SiO2含量高。

  7、钢网植物纤维板未来市场需求评估

  发展新型墙体材料是节约能源、保护耕地的一项重要措施。由于钢纤板既可做外墙,也可做内墙、屋面、吊顶、楼板,做外墙时通常采用双层,在使用面积上是其他材料的双倍,用量较大。按东三省每年竣工的建筑面积在7800-8400万平方米左右,如其中仅按10%使用钢网植物纤维板,每平方米建筑面积使用3.6-4.0平方米稻草计算,每年稻草板的需求量达到1400-1600万平方米。工业厂房用量也应在2000万平方米以上。

  8、市场竞争能力分析

  根据规划要求,2003年6月全国各地将全部禁用黏土砖,这一规定为新型墙体材料腾出了市场空间,作为新型绿色环保建材的钢网植物纤维板市场前景极为乐观。

  由于钢网植物纤维板具有较为优良的特性,并且产品的生产成本较低,应具有较强的市场竞争能力,本项目生产的钢网植物纤维板成本价格因地区差异最高价格每平方米不超过25元。

  三、建厂规模与产品方案

  建设项目采用的钢网植物纤维板生产线单线生产规模为50万平方米/年。根据建筑市场需求,确定以下产品方案:

  厚度:58mm-65mm

  宽度:1200mm

  长度:900mm×4100mm(根据用户需要而定)

  1、建厂条件

  钢网植物纤维板生产线没有大型、重型设备,生产工艺采用室内自动化生产线生产,因此项目建设时对工程地质和气象条件没有特殊需要。

  主要原材料

  (1)稻草

  本项目选定的厂址所在的县市应为水稻种植大县。每条生产线需要稻草种植面积在30000-37000亩之间,每生产一平方米消耗稻草约在26-30公斤。

  (2)钢丝网

  根据物料消耗计算,每条生产线年需求铁丝网3000吨,每平方米用约5公斤。(在当地均可采购)

  (3)树脂胶

  本项目需树脂胶、瓷土、淀粉等辅助材料185吨,均可在各所在地市场采购解决。

  四、技术方案

  1、生产工艺和主要设备

  该生产线自动化程度高,在控制系统中引入了PCL微型计算机进行集中自动控制及用传感器对设备的主要参数进行反馈,故障预警、原料温度自动测量等功能,减少了对操作工人的技术水平要求;在机械系统中,提高了机组的可靠性,减轻了操作工人的劳动强度。

  该机组在技术上达到国际先进水平。

  2、生产工艺

  (1)、工艺流程简图

  (2)工艺流程简述

  选料、备料:选择长度为150-1000mm(长度小于150mm的短草的数量应少于25%),含水量在8-18%之间的稻草或麦草,打成5公斤左右的草捆;

  上草:由相对运转的两个金属辊将未开捆的草捆运到开束机中;

  开束:用锤式开束机将草捆打开,将稻草杆分布厚度均匀,并

  同时除去杂质;

  散草运输:由链条式输送机送至步进机,将打散分布的合格散料运到进料斗中;

  喂料:由人字形端头的往复式冲头将散草运到成型机中;

  冲压成型:稻草在喂料斗的底部由人字形端头的往复式冲头被送入冲压室,在压床的腔体中同时受到冲头的挤压和床体的作用,压力为25公斤/c㎡,形成密实的草板坯;

  草板坯加热定型:草板坯进入“前热床”,在床体挤压和上下板面200oC加热下进一步成型。压力为50公斤/c㎡,时间为120秒,(必须保证加热时间,否则,稻草不能产生足够的植物胶,使草板坯胶化固化;)

  涂胶后加热固化:将固化成型的草坯引入“后热床”,将预先涂树脂的上下层铁丝网覆在草坯上,涂胶量为0.1公斤/平方米,要求后热床温度100℃。将钢丝网压紧压实在草坯上,在“后热床”上对胶进行固化;

  冷却运输:对成型的草板进行空气冷却并运输到切分机中;

  切分定尺:对冷却后的连续草板进行定尺横向切分,切分长度可随时按需求调整;

  纵向增强:在草板中横向加入特制管材来提高纵向强度;

  封端:自动封边机将板两端的切断口用预先涂有树脂胶的封端

  纸将钢纤板的端部牢牢的粘住。

  至此,钢网植物纤维板的生产流程即告完成。产品码垛后用叉车送至仓库存放。

  3、设备选型

  (一)主要生产设备表(一条线)

  序号部 机 名 称数量(台)功率(KV)备 注

  1水平上草运输机12.2

  2倾斜累计运输机1

  3锤式粉碎机111

  4步进式筛分搅拌机23×2

  5废草分离器12.2

  6散草运输机12.2

  7废草回收运输机10.75

  8成型机1124

  9冷却运输辊道1

  10自动锯切机16.05

  11半自动封端机0.75

  12散草气体回收运输机17.5

  13草屑气体运输机115

  14电气控制柜2

  15气体控制柜1

  16控制台1

  (二)物料消耗

  本项目的主要原料是稻草、钢丝网和树脂胶。

  根据主产规模和产品方案,钢网植物纤维板的单位重量为30kg/㎡,原料的基本配比(重量比)为:稻草:铁丝网:树脂胶=25:5:0.1,稻草损耗按20%计,钢丝网的损耗按3%计算,胶损耗按2%计,成品合格率按99%计算,物料消耗如下:

  主要原材料消耗表 单位:吨

  原料名称日年

  1条线1条线

  稻草48.514500

  铁丝网5 3000

  树脂胶0.390

  (三)物料贮存周期

  钢网植物纤维板生产的主要原料为一年生稻草,为保证常年生产需要,必须在水稻收割期内收购全年生产所需的全部稻草。但考虑到储

  存稻草需要占用大量原料堆棚,为节约投资,企业在厂内储存供3个月生产所需的稻草,其余部分由企业预付部分定金订购,由指定村镇在企业技术人员指导下分散储存。(四)产品执行标准

  本项目产品暂时执行1988年国家技术监督局发布《建筑用纸面稻草板国家标准》,标准号为GB9781-88。

  (五)建筑工程

  新建建、构筑物一览表

  序 号工 程 名 称建筑面积(㎡)

  1生产车间2160

  2稻草板成品库4032

  3稻草堆棚分户储存(500)

  4铁丝网加工车间432

  5制胶车间30

  6机修车间150

  7变电所自定

  8办公楼自定

  9食堂、浴池自定

  10锅炉房150(寒冷地区)

  11除尘间200

  12消防水池100m3

  13传达室自定

  合 计7254

  (六)供电工程

  本项目总装机容量为200KW,其中:生产线180KW,其它属照明用电。

  (七)供水工程 1、给水 该项目用水总量为10吨/日,主要是生活、锅炉和消防用水,生产过程中不用水。 2、排水 该项目排水主要是生活污水及雨水等。生活污水经化粪池处理后,排入城市污水管网,雨水自然排放到雨水排水沟。 (八)采暖、通风 本项目采用水暖方案,在锅炉房设一个两吨锅炉设施。 通风方案:主车间采用机械与天窗自然通风,其余建筑物均 采用自然通风措施。 五、环保安全卫生 (一)环境保护 本项目是以稻草、铁丝网、树脂胶等为原料生产纸面草板,其本身是个利废项目,生产的产品是公认的环保型产品,生产设备的噪声不超标,对环境无影响。 生产过程中有少量的粉尘和废渣产生。 粉尘经过收尘器净化后排放,均达到国家规定的排放标准。 废渣主要是稻草中夹带的少量杂质和一些稻草碎渣,少量杂质收集后排放到当地指定的垃圾排放点,稻草碎渣收集后可用于回田。 (二)安全卫生 1、安全措施 (1)厂区道路及通道按规范设计,实行人、货分流,各行其道,

  保证安全。

  (2)在工艺安排中考虑设备与设备之间留有一定的安全距离,并考虑消防和生产运输通道,道路畅通。

  (3)对电器按设计规范进行设计,并在所有电器设备中采用预防性安全措施,如设置熔断器、断路器(过载保护开关)、漏电开关(触电保护器)。手提设备及移动照明均采用安全电压。

  (4)消防:本项目所采用的主要原料稻草为易燃物,因此,厂房及建、构筑均需按防火规范设计,主厂房为乙类防火区域,稻草堆棚为甲类防火区域。消防灭火以水为主,灭火器为辅,防火措施如下: 对易起火的地方采取重点预防措施,如稻草堆棚、成纸仓库、生产车间、成品库等地设专用消防栓及干粉灭火器等消防器材,当遇到火灾发生时能及时补救; 厂区各建、构筑物之间设防火通道,满足消防要求; 生产车间的设备要加强自然通风或强制通风,降低设备的运行温度; 机电设备设置可靠的过载保护装置和防爆罩,防止电气设备起火; 健全消防队伍,加强责任制,房屋建筑严格按照消防要求进行设计,防火通道要畅通,一旦起火能及时扑灭,减少损失。

  (5)抗震:建筑物按抗震设防要求设计。 (6)防雷:建、构筑物的最高点设避雷针,电气设备的金属外壳均作接地保护,防止雷击引起火灾。 (7)照明:厂房照明度按TJ34-79标准设计,确保生产工作地点光线充足,人行道及车行道夜间均设足够的照明设备。 2、卫生措施: (1)在总体设计上提高自动化程度,减轻劳动强度,减少岗位定员, 尽可能的集中控制,远距离或隔离操作。此外,采取必要的技术措施,减轻各种危害。 (2)在粉尘较大并采用收尘措施的岗位,岗位工人应配戴口罩等防护用具。 (3)生产车间设职工休息室、更衣室,并对不同生产岗位配备劳动保护用具。

  六、工作制度和劳动定员 (一)工作制度 年工作日:300天 工作班次:3班 班有效工作时间:8小时 (二)劳动定员 本项劳动定员为47人,其中管理及销售人员5人。 七、成本估算

  1、成本估算依据 (1)主要原料、动力价格及年消耗量

  序号材料名称单价(含税)年消耗量(吨)

  1稻草120元/吨14500

  2树脂胶2300元/吨185

  3铁丝网4000元/吨3000

  4电0.80元/吨121万度

  (2)辅助材料费用 辅助材料包括面粉、瓷土和氯化氨等,正常生产年辅助材料费

  用31.9万元。

  (4)人员工资 本项目劳动定员为47人,职工年平均工资总额根据当地情况而

  定。

  八、结论与建议

  1、此项目是个利废项目,其利用丰富的可再生资源——稻草生产环保型的新型墙体材料——建筑用钢网草板,节能、节地、利废。因此,该项目的建设顺应国家可持续发展战略。符合国家产业政策和行业发展规划,并具有良好的环境效益和社会效益。

  2、该项目生产的钢纤板是一种性能良好的生态建材,具有良好 的强度、抗冲击能力和保温隔热、隔音、质轻等性能,并具有抗燃烧能力。采用草板,不仅可减小墙体厚度,有效增加使用面积,还可保温隔热,降低采暖能耗,有利于建筑节能,有利于降低工程造价。

  3、本项目技术装备引进国外先进技术自行开发,建筑用钢纤板生产线,技术设备先进、工艺可靠、自动化程度高、劳动强度低、设备价格适中,符合我国的国情。

  4、该项目具有较好的经济效益,设计年产50万平方米的纸面草板生产能力。本项目且有较高的营利能力和偿还能力。其全部投资回收期(1年半—2年)。 综上可看出:该项目的建设是必要的,可行的。建议承建单位加快项目实施进度,力争使该项目早日建成投产,发挥效益。 

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