Загрузка шихты в печь

Продуктивность процессов варки стекломассы обеспечивает загрузка шихты в печь непрерывного действия с помощью тонкослойного специального оборудования, винтовых конвейеров, плунжеров, толкателей, имеющих возвратно-поступательную динамику движения.

Способы загрузки шихты в печь

Механизированная загрузка шихты в печь осуществляется:

• мелококучевым;
• тонкослойным способом.

Периодическая подача больших порций шихт и стеклобоя совками или движущимися ковшами  приводит к колебаниям уровней стекольной массы, вследствие чего усиленно разрушаются огнеупоры, и загрязняется стекломасса. При таком способе загрузки нарушается теплопередача в слоях подаваемой смеси, поскольку внутренняя часть партии не нагревается ни путем конвекции, ни излучения.

Процессы формирования стекла в кучах подаваемых смесей имеют медленное течение и завершаются в случае длительного нахождения шихт в бассейнах стекловаренных печей.

Оснащение для загрузки шихты

В широких выступах бассейна (карманах подачи), не имеющих перекрытий, осуществляется загрузка шихты в печь. Расплавленная стекольная масса локализуется в нижнем слое кармана, на ее поверхность насыпают измельченные фракции боя и сырьевых материалов.

Если стекловаренная печь имеет непрерывный тип режима работы и поперечное направление огня, загрузочные карманы находятся у торцов, где происходит плавление.

Загрузка шихт может осуществляться в боковые карманы в печи, где горелка находится в торце, а пламя направляется полукругом.

Тонкослойная загрузка над поверхностью стекольной массы формирует слои шихты сплошной пеленой, имеющих толщину в пределах 30 миллиметров.

Оборудование для загрузки шихты в печь

Аппаратное оснащение для такого способа подачи заготовки представлено тонкослойным загрузчиком.

Это оборудование имеет вид металлической плиты, которая под ковшами с шихтой совершает возвратно-поступательное движение.

Оборудование состоит из следующих деталей:

• стола-лопаты, что является рабочим элементом, вмонтированным под бункером с заготовкой;


• электрического двигателя, обеспечивающего движения возвратно-поступательного характера;


• редуктора;


• засыпочного кармана;


• зеркала стекломассы;


• проталкивающего порции шихты наконечника.

Крупногабаритные ванные печи оборудуются несколькими загрузчиками, что подают шихты по площади бассейнов. Устройства для загрузки шихт связываются с измерителями уровней и подсоединяются автоматическим путем в зависимости от количества стекольной массы в бассейне.

Имеющие поступательную динамику вращений винтовые конвейеры, плунжеры и толкатели применяются при загрузке заготовок мелококучевым способом. Винтовые конвейеры вносят в кожухи с охлаждением и монтируют на мобильных платформах.

Шихты и стеклобой из бункера, локализованного на кармане загрузки, поступают в принимающую воронковидную конвейерную емкость, от которой непрерывным методом транспортируются в бассейн печи. Шиберы питающего бункерного патрубка регулируют количество подаваемого сырья.

Для увеличения теплопоглощения порций шихт применяются винтовые устройства автоматизированного действия. Автоматические винтовые загрузчики шихты охлаждаются воздухом или водой и могут иметь переносной вилочный инструмент или осциллирующую трубу подачи.

Винтовые водоохлаждающие питатели применяются для производства всех видов стекла, поскольку обеспечивают полную разгрузку шихт.

Автоматическая система загрузки посредством моторизованного скольжения и программы температурных режимов позволяет увеличить скорость и продуктивность варочных процессов.

Системы загрузки и удаления шихты

Производство стекла – это процесс, состоящий из множества разнообразных действий, собранных в единую систему, по которой налажено изготовление стекольных изделий. Вкратце данный процесс состоит из таких этапов:

1. необходимые сырьевые компоненты взвешиваются в нужных пропорциях;
2. с помощью специальных погрузчиков эти материалы погружаются в определённое отделение и создают шихту;
3. далее происходит загрузка шихты в печь и по мере контролируемого нагревания образовывается стекольная масса;
4. стекольная масса заливается в специальные формы, и выдуваются нужные изделия;
5. заготовки медленно охлаждаются и обрабатываются до нужного товарного вида.

Видно, что создание стекольных изделий, это довольно трудоёмкий процесс, требующий грамотного соблюдения этапов. Особо важным в этом алгоритме является создание правильной шихты. Стекольная шихта – это смесь из сырьевых материалов, собранных в определённой пропорции при нужной влажности для выплавки в печи. Состав шихты в зависимости от типа нужного стекла может быть довольно разнообразным и количество материалов в нём может колебаться в рамках: кремнезём 40-96%; оксид кальция 0,1-8%; оксиды алюминия, калия, железа от 0,02 до 20%.

В этом кропотливом деле по составу нужных компонентов в необходимых пропорциях помогают системы загрузки и удаления шихты, подробнее о которых будет рассказано далее в тексте.

Для приготовления шихты поставляются сырьевые материалы, которые упакованы в специальные мешки – “биг-бэги”. В связи с этим для того чтобы произошла загрузка шихты необходимо оборудовать производство специальными станциями по растариванию биг-бэгов.

Типичная станция по растариванию состоит из:

• рамы;
• приемной воронки в виде конуса с уплотнителем;
• решетки для удержания;
• ножа для разрезания мешка;
• вибратора для дебалансировки;
• подъемно-транспортного механизма.

Далее компоненты шихты поступают в тензометрические весовые дозаторы, которые в зависимости от их задачи, оснащены вибрационными, винтовыми или гравитационными питателями загрузки. После этого наступает последний этап погрузки сырьевых компонентов, когда они поступают в загрузчик шихты.

Завалочная машина для загрузки шихты предназначена для подачи смеси компонентов в стекловарительные печи, которые оснащены загрузочными карманами. Конструкция таких машин зависит от особенностей загрузочного кармана, способа приготовления стекла, плавления шихты с определёнными сырьевыми компонентами.

В зависимости от конструкции печи и условий загрузки, выделяют такие завалочные машины:

• вибрационно-веерные;
• стольные;
• плунжерно-поворотные;
• загрузчики других конструкций.

Такие загрузчики предназначены для шихты, стеклобоя и прочих мелкозернистых/мелкокусковых сыпучих материалов фракцией не более 20 мм и плотностью до 2 г/см³, которые не склонны к налипанию в загрузочных карманах с температурой не более 350 градусов Цельсия.

После заполнения загрузчиков следует удаление шихты в специальный карманный отдел плавильной печи. Количество загрузчиков может быть задействовано разное количество в зависимости от приготавливаемого стекла, и колеблется от 7 до 10 сыпучих компонентов и 1-2 жидких.

Величина порций может быть как совсем мизерной в количестве нескольких грамм, так и доходить до 2-3х тонн, которые перемешиваются в зависимости от смеси на протяжении 1,5-3,5 минут. Современные системы шихты способны обеспечивать такую точность погрузки компонентов.

Завалочные машины для загрузки шихты

Завалочные машины для загрузки шихты используются в производстве стекла как часть технологического процесса после смешивания компонентов для отправки их в плавильную установку.

• песка;
• доломита;
• кальцинированной соды;
• буры;
• ьорной кислоты;
• полевого шпата;
• свинца;
• бария.

В состав заготовочной массы включают дополнительные элементы для изменения свойств итогового продукта – цвета, фактуры, прочности, химической устойчивости. Характеристики материала обуславливают вид техники, которая будет применяться во время технологического процесса.

Завалочные машины для листового, полого и нестандартных видов стекла

Производители промышленной техники, например, «Zippe Industrieanlagen GmbH» или «GLASSTOOLS TECHNOLOGY», работают в сфере В2В и предлагают своим заказчикам комплексное оснащение цехов, монтаж и сервисное обслуживание технологических установок. При этом клиенту предоставляется широкий ассортимент модульных решений для сбора линии, отвечающей конкретным целям и задачам производства.

1. Для листового стекла. Выделение нескольких загрузчиков в кармане, применяется для распределения шихты в потоки, оптимизирует управление поступающими объемами, провоцируя равномерное покрытие поверхности варочной печи. Каждая деталь, входящая в контакт со стеклом, выполняется в двух вариантах – со стандартным водным охлаждением или изготавливается из термостойкого сплава. Для широких карманов (флоат-метод) завалочные установки инсталлируются в ряд.


2. Для полого стекла. Низкий уровень выбросов и пониженный износ загрузчика – особенности техники, разработанной для изготовления тары. Карман закрывается герметично для сдерживания оксидов азота и пылевых частиц. Трубные виброконвейры перемещают шихту в плавильную печь небольшими порциями, практически не контактируя с ней. Функционирование обеспечивают серво-редукторные приводы без ступенчатых искажений, при этом отладчик может свободно регулировать ход поршней и скорость подъема для решения определенного спектра задач. Установка отличается энергоэффективностью за счет оптимизации распределения ресурса, защищенного кармана и теплозащитного  экранирования.


3. Шнековая загрузочная машина. Не требовательна к виду печей, даже к конструкциям без загрузочного кармана или с дополнительной подачей кислорода. Модульное устройство при необходимости соединяется с аналогичными и устанавливается параллельно или перпендикулярно, количество регламентируется производительностью плавильной печи. При установке данного вида загрузчиков достигается постоянная поддержка давления в рабочей камере и предотвращается появление пыли.

Для печей горшкового типа выпускаются автоматизированные решения, заменившие традиционную ручную загрузку. Установки отличаются мобильностью и комфортным подсоединением к плавильному агрегату.

Желоб оснащен пневмоприводом, шихта предохраняется от просыпания, что одновременно сокращает риски для здоровья рабочего при эксплуатации и корректирует равномерность наполнения стекловаренного горшка.

Желающим узнать больше о различных способах загрузки и удаления шихты в печь стоит в ближайшем будущем посетить выставку «Мир Стекла», которая будет проводиться традиционно в ЦВК «Экспоцентр». Это будет поистине грандиозное мероприятие, куда съедутся представители стекольной промышленности со всего мира.