Особенности зарубежных технологий производства стекольной шихты

Заводы стекольной промышленности развитых зарубежных стран используют полностью подготовленное к составлению шихты сырье, которое в основном, поступает на завод в упакованном виде. В результате на предприятиях имеются только дозировочно-смесительные отделения. Поскольку поставка сырья на заводы осуществляется ритмично, то отпадает необходимость в больших емкостях для хранения сырья. Часто для этих целей используют расходные бункера шихты над дозаторами. Если же применяют бункера хранения сырья, то, наоборот, их объем существенно увеличивается и может достигать 45 т.

В зарубежных цехах для создания оптимальных условий истечения материала из бункеров в дозаторы создается специальный профиль внутренней поверхности бункеров с учетом угла естественного откоса данного материала. Производится футеровка бункеров специальными сталями с полированной поверхностью. Перечисленное исключает зависание материала и обеспечивает его качественное дозирование.

В зарубежных ДСО широко используется пневмо- и вакуумтранспорт для транспортирования сырья. Разработана технология пневмотранспорта в плотном слое материала, позволяющая транспортировать шихту и бой.

Для повышения производительности весовой линии увеличивают массу разового отвеса шихты. Он составляет от 2 до 9 т, т.е. в несколько раз выше,чем в отечественных смесителях.

Для зарубежной технологии характерно использование более узких фракций зерен песка (0,1–0,4 мм), более крупных фракций доломита (до 3–5 мм), но с меньшим количеством пылевидной фракции (не более 10%), а также гранулированной (тяжелой) соды с размером зерна около 1 мм.

Широко распространено в мировой практике использование боя как компонента шихты с хранением и дозированием его на весовой линии и смешиванием с шихтой в смесителях.

Особенностью зарубежной технологии приготовления шихты является использование непрерывных влагомеров для непрерывного контроля влажности сырья (в первую очередь доломита и песка). Это позволяет с помощью ЭВМ учитывать естественную влажность песка при дозировании и вносить соответствующую корректировку в рецепт шихты. Стадия сушки сырья при этом исключается.

Широкое распространение получают весы с тензометрическими датчиками, позволяющие фиксировать фактический отвес и с помощью ЭВМ рассчитывать отклонения от заданного рецепта. Распечатка отклонений в отвесах шихты передается на центральный пункт управления. Такая система позволяет отказаться от контрольных анализов шихты химическими методами.

Анализ сырья проводится с помощью рентгеновских спектрометров, позволяющих получать полный анализ состава сырья за 10 минут, это сокращает численность обслуживающего персонала.

Существует много типов смесителей, из которых на стеклозаводах чаще всего применяют тарельчатый смеситель типа Эйриха и барабанный смеситель конусного типа Дрей-Смис. Наибольшее распространение в стекольной промышленности получили тарельчатые смесители. Основным их недостатком является наличие застойных зон. В которых шихта перемешивается менее интенсивно. Неплотности узла закрывания и открывания смесителя приводит к просыпанию материалов, что нарушает состав шихты. Вращающиеся барабаны имеют недостаток, состоящий в агрегации мелкодисперсных фракций при пересыпании материала, и налипании материала на стенки смесителя. Сложная система разгрузки увеличивает цикл смешения.

В тарельчатых смесителях перемешивание происходит в кольцевом объеме чаши за счет кругового вращения подгребающих и смешивающих лопастей с самостоятельным одновременным вращением их относительно внутренней поверхности кольцевой чаши. Главный привод смесителя обеспечивает вращение траверсы, на которой укреплены две пары мешалок, две очистительные лопасти и подгребная лопасть около внутреннего стакана смесителя. Привод опирается на опорную плиту днища чаши. Траверса вращается относительно вертикальной оси со скоростью 20 об/мин. мешалки вращаются от самостоятельных приводов, расположенных в корпусе траверсы. Одна пара мешалок расположена вблизи боковой стены смесителя, другая пара смещена ближе к центру. Это обеспечивает перекрытие площади смесителя смешивающимися лопастями, т. е. создание активной зоны перемешивания.

В связи с трудностями равномерного распределения малых добавок в основном отвесе шихты иногда их предварительно смешивают отдельно, а затем вводят в основной отвес. Чаще всего эту операцию проводят с комбинацией красителей, а также с сульфатно-угольной смесью. В этом случае улучшаются условия восстановления сульфата натрия в процессе варки шихты.

Увлажнение шихты производится на стадии ее смешивания. Его производят чаще всего путем объемного дозирования воды и подачи ее в смеситель с помощью разбрызгивающих устройств. Наиболее целесообразно устанавливать в смесителе форсунки. Более прогрессивным является дозирование воды для увлажнения шихты с помощью центробежных насосов, включение и отключение которых производится автоматически. Точность дозирования – 0,5 %.

Существенными факторами, влияющими на качество стекольной шихты, являются очередность подачи сырьевых компонентов в смеситель и продолжительность их перемешивания. Для смесителей различных типов время перемешивания изменяется от 2,5 до 4 мин. Продолжительность перемешивания определяется эффективностью перемешивающего устройства, физико-механическими свойствами сырьевых материалов, последовательностью загрузки и увлажнения песка и других компонентов стекольной шихты. В соответствии с общепринятой методикой оптимальная циклограмма приготовления шихты предусматривает загрузку песка в смеситель и его увлажнение, а затем поочередную подачу соды, других комкующихся материалов и малых добавок, содержание которых в рецепте составляет доли процента (уголь, красители стекломассы и др.). Одновременно в смеситель можно подавать полевой шпат. Загрузка соды на увлажненный в смесителе песок позволяет обеспечить более качественное перемешивание и предотвратить ее комкование

Влажность шихты рекомендуется поддерживать на уровне 4–5% (содовая шихта) и 4–7% (сульфатная шихта). Влага оказывает благоприятное воздействие на однородность шихты и повышает реакционную способность кварцевых зерен. Возможно увлажнение песка до подачи его в смеситель или непосредственное увлажнение шихты в смесителе. Предпочтительнее первый вариант, поскольку при этом влага равномерно распределяется вокруг зерен песка, образуя водяную пленку, в которой растворяется до 5% сода и сульфата. В результате кварцевые зерна покрываются тонким слоем щелочей, что ускоряет протекание реакций силикатообразования и фиксирует взаимное расположение частиц компонентов, препятствуя расслоению шихты. При увлажнении песка следует применять подогретую воду (50– 60 С) и подавать ее в смеситель под давлением 0,3–0,4 МПа.

В процессе приготовления шихты необходимо создавать условия, препятствующие образованию кристаллогидратов соды и сульфата натрия. Чтобы в шихте присутствовала капельно-жидкая влага, ее температура должна быть выше 35°С. Количество воды, идущей на увлажнение, распределяется так: 3,1% идет на неизбежное образование моногидрата соды и 1,5-2% - на обеспечение влаги в шихте в капельно-жидком состоянии.

Поиск по сайту: