Особенности проектирования линий транспортирования стекольной шихты

Завершающим этапом технологического процесса приготовления стекольной шихты является выгрузка многокомпонентной смеси сырьевых материалов из смесителя, после чего либо осуществляются транспортирование шихты в машинно-ванный цех и распределение ее по бункерам загрузчиков стекловаренной печи, либо производится промежуточная загрузка в кюбели или бункера хранения, обеспечивающие определенный (чаще на одну смену) технологический запас шихты. При этом разнообразие оборудования, применяемого для транспортирования шихты, опреде­ляется способами приготовления и дозированной за­грузки шихты и боя в стекловаренную печь, количест­вом загрузчиков и конструкцией загрузочного кармана печи, протяженностью поточно-транспортных линий и взаимным расположением составного и машинно-ванного цехов, а также другими факторами.

При подъеме шихты элеваторами непосредственно в составном цехе (рис. 1) транспортирование шихты производится по надземным (высотой от 8 до 20 м) отапливаемым и неотапливаемым галереям и конструкциям, а при подъеме в машинно-ванном цехе — по подземным каналам и тоннелям (рис. 2).Транспортирование шихты под землей по сравнению с надземным транспортированием имеет ряд преимуществ: шихта не подвергается суточным и сезонным колебаниям температуры окружающей среды; в подземной галерее не требуется дополнительное отопление; сокращается количество оборудования в линии дозированной загрузки собственного (возвратного) стеклобоя; оптимизируется планировка окружающей территории производственных цехов. Недостатками являются: существенные затраты на выполнение гидроизоляции подземных конструкций; определенные трудности и ограничения при проектировании и строительстве внутриплощадочных сетей водопровода, канализации и отопления; стесненные условия монтажа, ремонта и эксплуатации конвейерного оборудования; повышенные требования к освещению, вентиляции и пожарной безопасности.

В производстве листового стекла традиционно отдается предпочтение безэлеваторным схемам, в которых транспортирование шихты осуществляется по наклонным галереям (рис. 3) с минимальным количеством пересылок с конвейера на конвейер. Это исключает возможное расслоение многокомпонентной смеси, частично возникающее при просыпании шихты во время ее подъема в шахтах элеваторов и при центробежной выгрузке из элеваторных ковшей.

Однако при проектировании и строительстве наклонных галерей необходимо учитывать то, что при подъеме галерейного конвейера на угол 10 ... 15° длина наклонного участка галереи составляет не менее 40 ... 50 м. Поэтому представляет интерес сокращение этой длины, особенно в условиях ограниченной площади производственной территории и небольшого (20 ... 30 м) расстояния между составным и машинно-ванным цехами.

Одним из вариантов сокращения длины наклонной галереи является удлинение сборочного конвейера компонентов шихты и подъем смесителей на более высокую строительную отметку за счет переноса смесительного участка в отдельное помещение, удаленное от составного цеха на 15... 20 м (рис. 4). Подобная транспортная схема хотя и увеличивает длительность цикла приготовления шихты на 10 ... 15 с, но уменьшает время транспортирования готовой шихты и исключает необходимость строительства глубоких приямков под смесителями, что особенно важно при высоком уровне грунтовых вод на месте строительства составного цеха.

Перенос смесителей на более высокую строительную отметку непосредственно в составном цехе возможен в схемах, использующих элеваторы для подъема отдозированных компонентов шихты (рис. 5), что также позволяет осуществлять последующую подачу готовой шихты от смесителей к бункерам загрузчиков стекловаренной печи по надземным галереям.

Распределение шихты по бункерам загрузчиков стекловаренных печей при использовании элеваторно-конвейерных линий осуществляется с помощью двух- и трехпозиционных рукавных переключателей потока, лево- и правосторонних плужковых сбрасыва­телей, реверсивных стационарных конвейеров и реверсивных передвижных конвейеров-челноков производства ЗАО "Стромизмеритель".

Определенным преимуществом плужковых сбрасывателей является возможность установки нескольких сбрасывающих элементов на коротком участке конвейера, например над бункерами загрузчиков шихты стекловаренной печи с поперечным направлением пламени. Если же транспортируемый материал необходимо распределить по двум направлениям (загрузка шихты в бункера стекловаренной печи с подковообразным направлением пламени) и отсутствуют ограничения по высоте для установки оборудования, наиболее оправдано использование рукавных переключателей потока, исключающих потери и пыление материала.

Для более равномерной загрузки смеси шихты и стеклобоя в бункера стекловаренной печи с широким загрузочным карманом (количество загрузчиков шихты на больших печах по производству флоат-стекла может достигать 8...11) целесообразно применение реверсивного передвижного конвейера-челнока, плавно перемещающегося по рельсам вдоль всей загрузочной зоны бункеров.

Иногда для распределения шихты по всей ширине бункеров загрузчиков используются винтовые конвейеры с разнонаправленной от точки загрузки шихты навивкой винтов, поворотные карусельные механизмы, растаскивающие шихту от центра бункера в его крайние зоны, и другие нестандартные устройства и механизмы.

Для снижения отрицательного влияния этих факторов на качество шихты разрабатываются различные мероприятия: сокращается количество пересылок шихты; производится герметизация ленточных конвейеров; обеспечивается необходимый температурный режим в транспортных галереях; повышается исходная влажность шихты. Повышение влажности с 4 ... 4,5 до 6 ... 7 % позволяет компенсировать испарение воды из шихты во время транспортирования, но частично способствует нежелательному комкованию смеси. Кроме того, более увлажненная шихта хуже выгружается из приемного бункера смесителя и склонна к постоянному налипанию на внутренние поверхности элеваторных шахт и конвейерные ленты, что особенно отрицательно сказывается на процессе транспортирования шихты в неотапливаемых надземных галереях зимой. Выполнить же отопление и теплоизоляцию транспортной галереи длиной в несколько сотен метров возможно, но это требует значительных капитальных затрат.

Наименьшее расслоение и снижение качества стекольной шихты, транспортируемой на большие расстояния, происходит при перевозке ее в кюбелях, электровозных тележках или контейнерах.

Межцеховое перемещение кюбелей с шихтой производится либо с помощью ручных и электроприводных тележек при смежном расположении цехов, либо автомобильным транспортом, если расстояние между составным и машинно-ванным цехами составляет не­сколько сот метров. Возможна перевозка шихты в кюбелях даже на несколько десятков километров с одного стекольного завода на другой. В этом случае при частичном расслоении шихты и снижении ее влажности при транспортировании и промежуточном хранении предусматривается дополнительное перемешивание и доувлажнение шихты в смесителе, установленном у потребителя. Установка такого смесителя позволяет наряду с доувлажнением дополнительно вводить в шихту, имеющую базовый состав компонентов, красители или обесцвечиватели стекломассы.

Для транспортирования шихты на большие расстояния в производстве листового стекла ранее широко использовались электровозные тележки, но в настоящее время подобные транспортные средства применяются все реже и реже и в ходе реконструкции заменяются на конвейерные линии или системы контейнерной подачи шихты.

Сохранение исходного качества шихты при полной автоматизации процесса транспортирования достигается при использовании контейнерной системы подачи шихты, которая включает в себя:

Кроме основного монорельсового пути в контейнерной системе транспортирования предусматриваются переключаемые с помощью стрелок ответвления, обеспечивающие вывод отдельных контейнеров из общей линии для профилактики и ремонта и их последующее возвращение в систему.

Таким образом, при проектировании линий транспортирования стекольной шихты и выборе соответствующего технологического оборудования необходимо учитывать все факторы, влияющие не только на общекомпоновочные и архитектурно-строительные решения составных цехов и транспортных галерей, но и на конечное качество шихты, загружаемой в стекловаренную печь.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ: