КОМПЛЕКСНЫЙ ПОДХОД К ПРОЕКТИРОВАНИЮ И СТРОИТЕЛЬСТВУ ЛИНИЙ ПО ПРОИЗВОДСТВУ СУХИХ ОГНЕУПОРНЫХ СМЕСЕЙВ последние годы среди российских предприятий по выпуску различной огнеупорной продукции для металлургической промышленности наметилась тенденция по существенному расширению производства неформованных огнеупоров, поставляемых потребителям в виде желобных и набивных масс, сухих огнеупорных бетонов, а также, торкрет-масс и других смесей с широким спектром физико-химических характеристик [1]. Одним из таких предприятий является ООО «Северо-Запад Огнеупор», входившее до 2013 г. в дивизион «Северсталь. Российская Сталь» и перешедшее после структурных преобразований в состав ООО «Северсталь-Промсервис» в качестве сервисного подразделения по производству огнеупоров. Для этого подразделения, находящегося непосредственно на территории Череповецкого металлургического комбината, «Стромизмеритель» выполнило разработку проектной документации и осуществило комплексную поставку, шеф-монтаж и пусконаладочные работы технологического оборудования автоматизированной дозировочно-смесительной линии (ДСЛ) по производству торкрет-масс и сухих бетонных смесей мощностью 60 т продукции в сутки. Первоначально на стадии технико-коммерческого предложения в качестве одного из вариантов рассматривалась вертикальная компоновка ДСЛ [2], принцип построения которой заключается в отсутствии сборочного конвейера и размещении по вертикали друг под другом оборудования для затаривания готовой продукции, смесителя, тензометрических весовых дозаторов и расходных бункеров с установками для растаривания сырьевых материалов. Но в соответствии с последующими пожеланиями заказчика, предложившего разместить проектируемый участок в помещении бывшего производства жидкого стекла, было принято решение о горизонтальной схеме ДСЛ как наиболее оптимальной для строительства ее в существующем одноэтажном корпусе (рис. 1), оборудованном мостовым краном грузоподъемностью 5 т. Рис.1 Внутренний вид существующего производственного корпуса Рис.2 План-схема спроектированного участка Рис.3 Общий вид дозировочно-смесительной линии по производству торкрет-масс и сухих огнеупорных бетонов Спроектированный и построенный в этом корпусе участок 1 (рис. 2) по производству торкрет-масс и сухих огнеупорных бетонов содержит: автомобильные ворота 2 для завоза сырьевых материалов; мостовой кран 3 для разгрузки и растаривания сырья; весовую линию 4 (рис. 3) со сборочным конвейером 5; ленточный ковшовый элеватор 6, предназначенный для загрузки от- дозированных материалов в смеситель 7; оборудование 8 для затаривания приготовленных смесей в мешки и биг-бэги; помещение 9 для установки компрессорного оборудования; помещение 10 пультовой и щитовой; ворота 11 для отгрузки готовой продукции в автомобильный транспорт 12. Автоматизированная дозировочно-смесительная линия (рис. 4), расположенная на этом участке, работает следующим образом. Сырьевые материалы, в состав которых входят глинозем, корунд, периклаз, боксит, андалузит, шамот, муллит, шпинель, цемент и различные модифицирующие добавки, поставляются погрузчиком или автомобильным транспортом на участок для промежуточного складирования, находящийся внутри цеха. Далее эти материалы, затаренные в мешки или биг-бэги 1, с помощью мостового крана 2, направляются на позиции растаривания и подачи их в пять групп надвесовых расходных бункеров 3, 4, 5, 6, 7, на верхних крышках которых установлены станции растаривания биг-бэгов 8, 9, 10 и растариватели 11, 12 мешков (рис. 5), оборудованные индивидуальными системами аспирации. Рис. 4 Схема дозировочно-смесительной линии Рис. 5 Устройство для растаривания мешков с сырьевыми материалами В зависимости от гранулометрии сырьевых компонентов приготавливаемой смеси (фракционный состав используемых материалов варьируется от 0,02 до 8 мм) надве- совые бункера оборудованы либо вибрационными питателями 13, загружающими крупнодисперсные материалы с частицами размером более 3 мм в весовой тензо- метрический дозатор 14 (рис. 6), либо оснащены шнековыми питателями 15,16, 17, 18, подающими средне и мелкодисперсные компоненты в соответствующие дозаторы 19, 20, 21, 22 (рис. 7). Рис.6 Тензометрический весовой дозатор с вибрационными Рис. 7 Тензометрический весовой дозатор с шнековыми питателями загрузки питателями загрузки Чтобы обеспечить заданную точность дозирования, вибрационные и шнековые питатели загрузки тензометрических весовых дозаторов 14, 19, 20, 21 снабжены электронными блоками управления и частотными преобразователями, позволяющими осуществлять в конце каждого цикла загрузки регулируемый переход на понижен - ную скорость подачи материала. Дополнительная точность дозирования средне- и мелкодисперсных материалов достигается дисковыми поворотными заслонками с пневмоприводом, установленными на разгрузочных патрубках шнековых питателей загрузки. Кроме того, на конусах расходных бункеров проблемных материалов, склонных к зависанию и образованию сводов, установлены пневмомолотки, позволяющие стабилизировать истечение сырья в процессе загрузки дозаторов. Отдозированные согласно заданному рецепту компоненты сухой огнеупорной смеси (всего по техническому заданию предусматривалось более 20 рецептов сухих бетонов и торкрет-масс) выгружаются по команде системы управления на сборочный конвейер 23 и транспортируются с помощью ковшового ленточного элеватора 24 в смеситель 25 интенсивного действия R19 производства немецкой компании EIRICH. Смесители этой модели, полезный объем которой составляет 1125 литров, позволяют получать высокое качество сухих смесей за счет вращающегося смесительного резервуара, непрерывно подающего смешиваемый материал в зону эксцентрически расположенного и быстро вращающегося устройства перемешивания. Наличие же в смесителе универсального инструмента очистки дополнительно предотвращает прилипание остатков материала к стенкам резервуара и в конце процесса смешивания ускоряет процесс выгрузки готовой смеси. Аналогичное снижение количества прилипших остатков дозируемых материалов на лентах и стенках других транспортнотехнологических агрегатов ДСЛ достигается установкой эффективных скребково-щеточных очистных элементов на сборочных конвейерах и усовершенствованием конструкций ленточных ковшовых элеваторов. В отличие от большинства выпускаемых в России ленточных элеваторов с нижней натяжной ленты, у элеваторов производства «Стромизмеритель» устройство для натяжения ленты располагается на верху подъемного механизма и совмещено с его приводной станцией. При этом в зоне ведомого барабана, выполненного в форме беличьего колеса, устанавливается цилиндрическая полуобечайка, радиус изгиба которой повторяет с минимальным зазором траекторию движения фронтальных кромок транспортирующих ковшей элеватора. Такое техническое решение позволяет не только минимизировать «мертвые зоны» захвата материала при огибании ковшами элеватора ведомого барабана, но также исключает нежелательные накопления просыпей отдельных компонентов смеси в нижней станции элеватора, что характерно для большинства подобных конструкций и особенно важно при производстве сухих смесей, фасуемых в мешки. После операции перемешивания, длительность которой составляет 2—3 мин, готовая огнеупорная смесь выгружается из смесителя и с помощью переключателя рукавного 26 направляется в один из промежуточных бункеров 27, 28. Из этих бункеров приготовленная смесь в зависимости от марки и ассортимента направляется либо на установку 29 затаривания в биг-бэги, либо на узел 30 фасовки ее в небольшие мешки. Управление и контроль за данными технологическими операциями затаривания и фасовки осуществляется с помощью локальных весовых терминалов, работающих в полуавтоматическом режиме. Работа же остальных транспортно-технологических агрегатов и механизмов ДСЛ контролируется с помощью централизованной микропроцессорной системы управления, построенной на базе программируемого логического контроллера и персонального компьютера. Программное обеспечение этой системы, кроме непосредственного управления всеми механизмами весовой линии, позволяет включать в общую схему значительное количество защитных и технологических блокировок, предотвращающих приготовление многокомпонентных смесей с недопустимыми отклонениями от рецепта [3]. Стабилизация рецептов смесей, задание и корректировка которых осуществляется с клавиатуры ПЭВМ, обеспечивается адаптивными алгоритмами управления работой тензометрических весовых дозаторов как во включенном, так и в выключенном состоянии. А информация о других параметрах процесса отображается на экране монитора в виде технологической мнемосхемы, различных графиков, столбиковых диаграмм и таблиц. Для создания нормируемых условий труда и сокращения пылевидных выбросов во время операций растаривания, затаривания, транспортирования и дозирования сырьевых материалов, дозировочно-смесительная линия по производству неформованных огнеупоров оснащена семнадцатью аспирационными системами производства концерна «WAMGROUP» (Италия). Степень улавливания пыли установленных экологических систем на основе рукавных фильтров составляет 99 %, а очищенный в них воздух с остаточной запыленностью не более 2 мг/м3 возвращается в помещение цеха, где установлено технологическое оборудование ДСЛ. Пуск этой линии в эксплуатацию снизил влияние человеческого фактора за счет автоматизации основных технологических операций, повысил качество выпускаемой продукции, а также позволил отказаться от закупок торкрет-масс и сухих огнеупор - ных бетонов у сторонних поставщиков, что в свою очередь привело к сокращению затрат на ремонт основных агрегатов в доменном, сталеплавильном и прокатном цехах Череповецкого металлургического комбината. Библиографический список: 1. Аксельрод Л.М. Развитие производства огнеупоров в мире и в России, новые технологии // Новые огнеупоры. — 2011. — № 3. — С. 106—119. 2. Ефременков В.В., Кондратьев Д.Г., Решетников А.В.ЗАО «Стромизмеритель» — комплексный подход к проектированию, модернизации и строительству дозировочно-смесительных линий в производстве огнеупорных материалов // Новые огнеупоры. — 2011. — № 3. — С. 132— 136. 3. Ефременков В.В., Кондратьев Д.Г. Разработка и изготовление автоматизированных систем управления технологическими процессами в производстве огнеупорных материалов // Огнеупоры и техническая керамика. — 2011. — № 6. — С. 51—56. © Канд. техн. наук В.В. Ефременков «Стромизмеритель», г. Нижний Новгород, Россия |