Расчет стекловаренного цеха (стр. 4 из 15)
4.2. Оброблення сировинних матеріалів [4]
Потужність сучасних складальних цехів може становити близько 400-500 т шихти за добу. Звичайно цех складається з відокремлених ділянок: механізованого складу сировинних матеріалів з встановленим в ньому устаткуванням для їх обробки та дозувально – змішувального відділення, у якому розташовано бункери вагової лінії з підготовленими сировинними матеріалами, автоматичні терези для дозування сировинних матеріалів, збірний стрічковий конвеєр, на який висипаються зважені компоненти шихти, змішувач, та проміжні бункери запасні бункери для шихти. Сировинні матеріали підвозять залізничною колією, що проходить всередині складу.
Запас підготовлених сировинних матеріалів становить: пісок – 2 тижні; каолін – 1 місяць; сода – 1 місяць; сульфат натрію – 1 місяць;доломіт – 1 місяць; крейда – 1 місяць. Висота укладення піску та кускових сировинних матеріалів становить 7-7,5 м , мішків з сипучими матеріалами – 5 м.
Процес обробки сировинних матеріалів та приготування шихти включає наступні основні операції: приймання, зберігання, обробку сировини, дозування, зволоження, перемішування доз компонентів шихти.
Обробка сировинних матеріалів виконується на самостійних технологічних лініях.
Залежно від виду, сировинні матеріали піддають відповідній обробці: розтарювання, дроблення, сушіння, помел, просівання. Склобій може підлягати магнітній сепарації, помелу, мокрому або сухому очищенню, просіванню [2].
Розтарювання та розпушення. Для розтарювання сировини, що поступає в мішках , використовуються нестандартні установки для розтарювання з одночасним руйнуванням. Для руйнування матеріалів, що злежуються та грудкуються (сода, селітра та ін.) використовують дезінтегратори, протиральні машини.
Дроблення та помел. Дробленню та помелу піддають: доломіт, склобій.
Для грубого помелу використовують щокові дробарки.
Рисунок 4.1. – щокова дробарка
Для тонкого помелу використовують молоткові дробарки та кульові млини.
а б
а – молоткова дробарка б–схема кульового млина.
Рисунок 4.2. – устаткування для помелу.
Сушіння. Сушінню піддають пісок, крейду, вапняк, доломіт, сульфат натрію, при умові, що їх вологість більша, ніж потрібно для складання шихти.
Температури сушіння різних матеріалів відрізняються. Температура сушіння піска становить 700-8000С. Температура сушіння крейди, доломіту та вапняку не повинна перевищувати 4000С тому, що при більш високих температурах починається термічна дисоціація цих матеріалів. Матеріали вапнякової групи сушаться гірше ніж пісок, тому продуктивність сушильних пристроїв в яких їх сушать значно менше.
Зволожений сульфат натрію часто висушують засобом добавки соди, яка поглинає і зв’язує гігроскопічну вологу сульфату. Якщо вологість сульфату перевищує 20%, то його сушіння дуже важке тому, що при 32.40С мірабіліт розплавлюється у власній кристалізаційній воді і цей розплав прилипає до стінок сушарень. Тому його подають в зону з температурами 650-7000С, тоді поверхневий шар зерен швидко висушується і вони не прилипають до стінок сушарень.
Рисунок 4.3. - прямоточний сушильний барабан
Просівання. Всі сировинні матеріали просіюють. використовують сита-бурати, вібраційні грохоти.
Транспортування. Для транспортування сировинних матеріалів використовують ковшові елеватори, скіпові підіймачі, конвеєри стрічкові. Технологія одержання пляшки включає наступні технологічні процеси: підготовка сировинних матеріалів, дозування компонентів та змішування шихти, завантаження шихти у скловарну піч, варіння скломаси, вироблення скломаси та формування виробів, поверхневе зміцнення, відпал, контроль якості отриманих виробів, пакування та транспортування до складу готової продукції.
Розглянемо процес підготовки сировини більш докладніше.
4.2.1. Лінія підготовки піску
Пісок поступає на склад у залізничних вагонах. Вагони розвантажують за допомогою механічного розвантажника, та переміщують грейферним краном у відділення його зберігання. З цього відділення пісок поступає на сушіння до сушильного барабану. Температура газів на вході в барабан, для сушіння піскутемпература ення пісок поступає на сушіння до сушильного барабану. трічковий конвеєр, аякий висипают ньому устаткуванням для становить 800-9000С, а на виході – 160-2000С. Відпрацьовані гази відсмоктуються ексгаустером через розвантажувальну камеру у мультициклон, де осаджується пил. На виході з барабану пісок має температуру близько 900С, і для його подальшого транспортування його охолоджують у трубчастих холодильниках. Після просушування пісок подається на просіювання, та магнітну сепарацію, а потім у бункери вагової лінії.
4.2.2. Лінія підготовки доломіту
З відповідних відсіків складу крупно кусковий доломіт поступає у приймальний бункер щокової дробарки. Куски матеріалу після дроблення мають розмір 4-7 см. Подрібнений доломіт поступає на сушіння у сушильний барабан, де він висушується до остаточної вологості 0,1-1%. Для запобігання термічної дисоціації доломіту його сушать при температурах не вище 4000С. Для помелу доломіту можна використовувати молоткові дробарки. Після помелу матеріал поступає на контрольний просів та магнітну сепарацію, а потім у бункери вагової лінії.
4.2.3. Лінія підготовки соди та сульфату натрію
Сода та сульфат натрію розвантажуються, транспортуються, зберігаються та оброблюються за однаковою схемою, тому, що на цей день переважно використовуються синтетичні матеріали, які мають практично постійні показники якості. Сода та сульфат натрію поступають на завод у паперових мішках або навалом у критих вагонах. Якщо матеріали поступають фасованими, то їх розтарюють за допомогою нестандартних машин. З цих машин соду та сульфат натрію елеваторами подають у відповідні силосні банки. З силосних банок соду та сульфат натрію елеватором подають на просів у сита-бурати, які розташовано над бункерами вагової лінії.
4.2.4. Лінія підготовки склобою
Під час виробництва склотари утворюється 10-15% бою, який повторно використовують під час варіння скломаси. Бой скла, що утворюється на різних ділянках технологічного процесу, збирають у бункери та після відповідної обробки використовують для варіння скла.
Обробка склобою включає промивку, подрібнення у щоковій дробарці
4.2.5. Підготовка інших матеріалів
Підготовка каоліну, вугілля зводиться до завантаження у приймальні бункери, контрольного просіву та завантаження до бункерів вагової лінії.
4.3. Дозування компонентів та змішування шихти
Поточні лінії дозувально - змішувальної ділянки включають:
1) розташовані по горизонтальній осі бункери з готовими до змішування сировинними матеріалами;
2) розташовані під бункерами автоматичні терези з пристроями для завантаження та вивантаження відважених компонентів шихти у відповідності з заданим рецептом;
3) збірний стрічковий конвеєр, який розташовано під терезами, на який висипаються відважені порції сировинних компонентів, призначений для подавання їх у змішувач;
4) змішувач періодичної дії;
5) транспортуючі пристрої для подавання готової шихти до ванної печі.
Для виготовлення шихти використовують підготовлені сировинні матеріали.
Зважування сировинних матеріалів виконують на окремих вагових лініях. Шихту складають з сировинних матеріалів, які повинні відповідати певним вимогам стандартів.
Пісок кварцовий ДСТу 22551-77;
Сода кальцинована ДСТу 5100-85;
Сульфат натрію ДСТу 6318-77;
Доломіт ДСТу 23762-79;
Каолін ДСТу 21285-75;
Крейда ДСТу 12085-88;
Барвники (якщо це потрібно).
Рецепт шихти на заданий хімічний склад скла розраховується лабораторією заводу з урахуванням лужності, вологості сировинних матеріалів. Компоненти шихти відважуються у відповідності до рецепту і в послідовності, яка вказана у рецептурі. Для склотарного цеху послідовність від важення сировинних матеріалів наступна: – пісок, каолін, сода, сульфат натрію, крейда, доломіт, вода.
Вагове дозування компонентів шихти проводиться на дозуючих лініях, які оснащенні вагами ДВСТ. Припустимі відхилення по вазі окремих компонентів шихти вказані у таблицях 4.1 – 4.3. Приготована шихта повинна забезпечувати отримання зеленого скла хімічного складу, який також наведено в таблицях 4.1 – 4.3.
Таблиця 4.1 – хімічний склад зеленого скла
| SiO2 | Al2O3 | Fe2O3 | СаО+MgО | Na2O | SO3 | Cr2O3 |
| 71,2 | 1,8 | 0,3 | 12,2 | 14,2 | 0,3 | 0,15 |
| ±0,5% | ±0,5% | ±0,04% | ±0,2% | ±0,2% | ±0,02% | ±0,02% |
Таблиця 4.2 – хімічний склад оливкового скла
| SiO2 | Al2O3 | Fe2O3 | СаО+MgО | Na2O | SO3 | Cr2O3 |
| 71,2 | 1,8 | 0,3 | 12,2 | 14,2 | 0,3 | 0,1 |
| ±0,5% | ±0,5% | ±0,04% | ±0,2% | ±0,2% | ±0,02% | ±0,02% |
Таблиця 4.3 – хімічний склад коричневого скла