Литература

Литература  → Подготовка боя стекла для использования в стекловарении с помощью магнитных сепараторов

 Стеклобой является одним из основных сырьевых материалов в стекловарении. Его свойства значительно влияют на качество и свойства изготавливаемого стекла. Добавление боя при стекловарении дает определенные преимущества, а правильная его подготовка и использование надлежащего оборудования обусловливают применение высококачественного привозного и обратного стеклобоя.

Наряду с традиционно применяемыми сырьевыми материалами, такими как кварцевый песок, доломит, кальцинированная сода и известняк, все большее значение в качестве сырьевого материала приобретает стеклобой, на некоторых зарубежных предприятиях его доля достигает 70 процентов. К таким предприятиям можно отнести заводы по производству тарного стекла. Причины этого хорошо известны и заключаются в следующем:
- достигается увеличение срока службы варочных печей; 
- улучшаются экологические условия производства, из-за уменьшения потребления сырьевых материалов снижается объем отходов производства и уровень загрязнения атмосферы.
- происходит экономия дорогостоящих сырьевых и энергоресурсов в процессе варки;

При повышении спроса на высококачественный стеклобой, решающее значение приобретают современные технологии его подготовки. В стекольной промышленности стеклобой разделяют на обратный и привозной.

Обратный стеклобой представляет собой отходы производства непосредственно стекольного завода, которые возвращаются в производственный процесс.
Привозной стеклобой – это бывшее в употреблении стекло, собранное и переработанное определенным образом, предназначенное для дальнейшего использования в изготовлении стекла.

Подготовка возвратного стеклобоя

Практика показывает, что бой на собственном производстве необходимо направлять непосредственно в стекловаренную печь. Данный вариант позволяет практически избежать возможных загрязнений, а также расходов на транспортировку и складирование. Для этого должны использоваться печи, оборудованные системой возврата стеклобоя, чтобы избежать смешивания стекла различного сорта.

Подготовка привозного стеклобоя

Стеклобой поставляемый из приемных пунктов всегда имеет загрязнения приводящие к появлению дефектов стекла при производстве. Увеличение объема вторичного стекла, добавляемого в стекломассу, привело к необходимости более тщательного удалять из него загрязнения и примеси. Комплексы оборудования подготовки стеклобоя нового поколения позволяют получить более высокое качество стеклобоя и увеличить эффективность его сортировки, при одновременном сокращении затрат на производство. Благодаря данному подходу возможно довести процент использования стеклобоя в производстве стекла до теоретически возможного максимума.
Активная информационная кампания, а также давление со стороны экологов и властей во многих странах как уже отмечено выше, привели к увеличению объемов вторичной переработки в целом, и в частности стекла. Это особенно заметно по возрастающей доли использованного стекла, сдаваемого потребителями на переработку. В странах Западной Европы этот показатель достигает приблизительно 35 кг на человека в год.

Огромное влияние на качество стеклобоя оказывает аккуратность при сборе и приеме использованного стекла, а также состояние, в котором стекло подается на переработку. Наиболее высокого качества с наименьшими потерями, добиваются при использовании не измельченного до переработки стекла.

Стеклобой из бункера хранения по вибролотку дозированно подается в технологическую линию по переработке. Для контроля за подачей стеклобоя используются весы конвейерного типа. На первом этапе процесса переработки осуществляется удаление из стеклобоя крупных металлических загрязнений, после чего производится ручная сортировка. На этой стадии удаляются крупные неметаллические посторонние включения. Важность этого этапа подготовки стеклобоя нельзя недооценивать, что ясно подтверждается следующим примером.

При попадании на дробильную установку керамической бутылки массой 700 г она дробится более чем на 630 кусков. Исходя из размера получившихся осколков из цикла будет удалено не более 130 кусков общей массой порядка 540 г, оставшиеся 500 керамических осколков остаются в стеклобое, поскольку они слишком малы. По предположительным подсчетам, на основании продукции, производимой за один день, отбраковка продукции по причине керамических включений составит порядка 14 %.

Конечно проще извлечь крупные включения, нежели многочисленные мелкие осколки. Если при проектировании системы подготовки стеклобоя руководствоваться определенными техническими принципами, то впоследствии для сортировщиков стеклобоя не составит особого труда распознавать и извлекать максимальное количество посторонних включений.
Если привозной стеклобой неоднороден по цвету, но при этом в нем присутствует большой процент недробленых изделий, то производится сортировка стеклобоя по цвету. Стеклобой определенного цвета добавляется в производственный процесс по мере необходимости. После предварительной сортировки стеклобой обычно проходит грохочение. Стеклобой при помощи решетчатого грохота разделяется на крупную и мелкую фракции. Число фракций частично определяется техническими аспектами процесса подготовки стеклобоя, а частично – производительностью оборудования. Мелкая фракция разноцветного стеклобоя направляется непосредственно в процесс подготовки стеклобоя. Крупная фракция подлежит механической или ручной сортировке по цвету и складируется в бункеры временного хранения.

Дальнейшая ручная сортировка производится в целях удаления крупных чужеродных включений из крупной и средней фракций перед направлением на дробилки. Для облегчения ручной сортировки поддерживается низкая загрузка конвейера – лучше в один слой, а размер частиц ограничен. На этой стадии рекомендуем вспомнить пример с керамической бутылкой.

Для измельчения крупного стеклобоя и горлышек бутылок используется молотковая дробилка. Измельчению подвергается только крупный стеклобой, а также стеклобой, содержащий включения металла или пластика. Измельченный материал возвращается на грохочение. Над грохотом и вибролотком устанавливается пылеулавливающая вытяжка для удаления из стеклобоя легких отходов, таких, как бумага, полиэтилен и пластиковые крышки. После просева из стеклобоя удаляются металлические включения. Металлические инородные включения как правило обнаруживаются при помощи металлодетекторов и выдуваются сжатым воздухом.

Магнитная сепарация в процессе подготовки стеклобоя

Магнитную сепарацию в подготовке стеклобоя разделяют на несколько этапов, согласно описанной выше технологии подготовки. Рассмотрим этапы на примере оборудования ЗАО «Элмат-ПМ».
Первым этапом является грубая очистка от крупных металлических включений, не относящихся к стеклобою и попавших случайно в процессе погрузки и перевозки, например детали машин и оборудования, инструмент и т.д. Для решения данной проблемы используются магнитные сепараторы подвесного типа. Существует сепараторы, работающие в ручном, рис.1 и автоматическом режиме рис.2.

Рис.1 Подвесная магнитная плита с ручной очисткой.
Рис.2 Подвесной магнитный сепаратор с автоматической очисткой.

Поэтому для определения требуемого режима необходимо определить процентное содержание крупных металлопримесей в исходном продукте, например:

Табл.1
№ п/п Производительность, куб м/час Содержание металлопримесей, %  Количество металлопримесей, кг/час 
1 3,5 0,25 
0,3  0,16
3 1,5  0,80 
4 13  0,5  0,5

 

Рассмотрим полученные в табл.1 результаты по количеству металлопримесей в килограммах в час. Для обеспечения качественной работы сепаратора с ручной очисткой и обеспечения удобства съема с него загрязнений необходимо, чтобы не происходило накопление металла более 2 – 3 килограмм. Следовательно для очистки в ручном режиме в первом и втором случае потребуется вмешательство каждые 10 – 15 часов, в третьем и четвертом 4 – 5 часов. Учитывая неравномерность появления более крупных металлопримесей в продукте, данные результаты необходимо уменьшить еще в полтора два раза. Таким образом получим необходимость очистки в первых двух случаях, примерно раз в смену, во втором и третьем каждые 2 – 3 часа. Учитывая постоянно растущую стоимость ручного труда, в третьем и четвертом варианте более целесообразным будет использовать автоматический режим очистки.


Отличительной особенностью подвесных магнитных сепараторов производства ЗАО «Элмат-ПМ» является запатентованная двухполюсная магнитная система, благодаря которой получена возможность извлечения как крупных так и мелких магнитных примесей на большем расстоянии от конвейера по сравнению с традиционной однополюсной системой.

Рис.3 Магнитный барабан для конвейерного транспортера.

Устанавливаемые в конвейер на место приводного барабана или секторные магнитные барабаны устанавливаемые на месте пересыпки стеклобоя с конвейера.

Практика показала, что электромагнитные барабаны работают эффективнее магнитных барабанов на постоянных магнитах, особенно в части удаления мелких магнитных примесей при высоком слое продукта на конвейерной ленте. В ЗАО «Элмат-ПМ» реализована и запатентована магнитная система для магнитных барабанов, которая позволяет реализовать с использованием постоянных магнитов главное преимущество электромагнитного барабана. Все это в сочетании с безусловным достоинством магнитных сепараторов на постоянных магнитах (это отсутствие расходов на электроэнергию), делает магнитный барабан производства ЗАО «Элмат-ПМ» идеальным в решении вопроса очистки металлопримесей на ленточных конвейерах.
 

Для очистки от металлических немагнитных включений, таких как пробки и оберточная фольга из алюминия, необходимо использовать магнитный сепаратор вихревого тока рис.4.

Рис.4 Магнитный сепаратор для отделения цветных металлов.

Основополагающим требованием для обеспечения эффективной работы сепаратора цветных металлов, является обеспечение минимального и равномерного слоя продукта на поверхности ленты сепаратора. Для решения данной задачи используются различного рода вибропитатели. Магнитный сепаратор производства ЗАО «Элмат-ПМ» имеет встроенную систему распределения продукта, что позволяет добиться хорошего распределения и качественной очистки, даже без дополнительного оборудования. Конструкция вихретокового магнитного сепаратора, позволяет не только качественно очистить стеклобой от немагнитный металлических включений, но и параллельно произвести очистку от мелких магнитных включений, за счет чего можно получить значительную экономию, не устанавливая магнитный барабан, после этапа дробления.

Пример оснащения комплекса для очистки стеклобоя
 

В настоящее время на ЗАО «Элмат-ПМ» освоено производство широкого спектра магнитных сепараторов рассмотренных типов, позволяющих реализовать высококачественную очистку стеклобоя при различной производительности технологической линии. В таблице 2 представлены рекомендуемые наборы оборудования для переработки различного объема привозного стеклобоя.

Табл.2

Производительность участка, т/ч 20
Ширина приемного конвейера, мм 500  1000
Расчетное содержание крупных металлопримесей низкое  среднее 
Подвесной магнитный сепаратор
 
Плита магнитная ПМр3-500-1Л  Сепаратор магнитный СМп3-1000-2 
Диаметр приводного барабана, мм 315  420 
Длина приводного барабана, мм 600  1300 
Ширина конвейерной ленты, мм 500  1200 
Магнитный барабан
 
Барабан магнитный БМт1-315х600-500-01 Барабан магнитный БМт1-420х1300-1200-01 
Вихретоковый магнитный сепаратор 
 
Сепаратор магнитный СМв2-800 Сепаратор магнитный СМв2-1400 
Секторный магнитный сепаратор 
 
Сепаратор магнитный СМб1-325х450 Сепаратор магнитный СМб1-325х900

 

 - ПМр – плита магнитная подвесная с ручной очисткой

(при подборе необходимо учитывать ширину транспортера);
- СМп – сепаратор магнитный подвесной с автоматической системой очистки
(при подборе необходимо учитывать ширину транспортера);
- БМт – барабан магнитный, для установки на место существующего в конвейере
(при подборе необходимо учитывать диаметр и длину имеющегося барабана, ширину транспортерной ленты);
- СМв – сепаратор магнитный вихретоковый, для удаления цветных металлов
(при подборе необходимо учитывать производительность участка сепарации);
- СМб – сепаратор магнитный, секторный барабан в корпусе
(при подборе необходимо учитывать производительность участка сепарации);

©  ЗАО "Элмат-ПМ"  

12 июля 2010