玻璃工厂原料系统的配置

玻璃工厂原料系统的配置

玻璃生产的原料体系主要包括进给工厂的原料处理（包括储存、破碎和其他步骤）。称重和混合；通风和除湿；碎玻璃的回收和其他连接。随着我国经济的高速发展及相关工业技术水平的不断提高,玻璃工厂原料系统的配置水平日臻完善,并逐渐与国际先进水平接轨。1原料进仓及料质控制目前,玻璃工厂大多采用合格粉料进厂。散装硅砂储存于均化库或吊车库中,其他袋装原料储存于袋装原料库。为保证原料颗粒度或除杂,对部分原料(如硅砂,长石等)进行检查筛分。个别工厂为节约成本,部分原料(白云石、石灰石)中块料进厂,采用细牙颚破加锤破或反击破加工,粒度控制采用机械振动筛或六角筛。原料进仓大多采用由电磁振动给料机、斗式提升机、螺旋输送机、带式输送机和分料器(旋转式,通路式)等组合系统来实施。小料和纯碱亦有采用气力输送。从严格控制及稳定进厂原料成分、粒度和水分,提高玻璃成品质量的角度出发,原料进厂应采用合格粉料,硅砂应采用大型均化库储存,通过耙砂机对进厂硅质原料进行均化处理;为减少进厂原料处理过程中的污染及降低粉尘,原料进仓首选密相气力输送;为防止原料处理过程中掺铁及防粘防堵,进料溜体的受料面宜加衬里(高分子量PE板;耐磨堆焊层)或直接采用耐磨复合板,并在适当部位设置溜管除铁器;日仓锥体宜衬高分子量PE板,针对特种玻璃,日仓材料可用全不锈钢制作。2助流装置及原料混合称量与混合过程是玻璃工厂原料系统的关键环节,直接决定配合料的质量,进而影响到玻璃的熔制效率和成品的优劣。称量方式一般分为“减量法”、“增量法”和“累计法”3种,“减量法”和“增量法”简单说是一料一秤,“累计法”简单说是多料一秤。根据工厂的日仓工艺布置形式(排库;塔库或排塔库混合)及物料特性,选择不同的称量模式。衡量称量准确与否的指标是秤的静态精度和动态精度。要实现一台秤的动态精度高,必须保证其有相当的静态精度。目前,玻璃工厂原料称量的精度要求一般为:静态精度1/1000～1/2000;动态精度1/500～1/1000;微量料的动态精度则更高一些。对含水量较高,流动性较差的物料,为防止秤斗粘料而影响精度,大多采用“减量法”称量,并配置在线实时测水装置和助流装置。在线实时测水装置有多种,如红外式,中子式、微波式、电阻式和电容式等,从玻璃工厂测定砂和碱的使用效果即测水精度和使用稳定性看,中子式最佳,红外式次之,目前各生产线使用最多的也是这2种之一;助流装置主要有振动料斗、电机振动器、电磁振动器和气动振打器,可根据使用条件和工况,分别采用。对磨琢性高的物料,给排料设备应采用振动给料机或称量专用型带式输送机;其他物料的称量方式可多样化,给排料设备还可采用变频调速螺旋输送机或双管螺旋输送机。称量专用型带式输送机和螺旋输送机适合较长距离输送物料。目前原料系统所采用的秤已告别了标尺式、杠杆式等时代,进入到全传感器式电子秤的广泛使用。视秤斗的形状不同,一台秤可配有3只或4只传感器;视秤斗的安装形式及精度要求不同,可选用拉式、压式或剪切梁式传感器。对传感器的使用要求,除了其本身性能参数(输出灵敏度,线性度,重复性,蠕变量等)外,首先要求其匹配性好,其次要有较强的抗侧向力设计,并保证承力机构的强度,尽量减少变形量。称重传感器主要是将力的信号转变为毫伏电信号,称量控制仪表则将毫伏电信号进行模数转换,并显示出数字量,其内部分辨率及抗干扰能力高低是其主要选择依据。校正秤的静态精度采用高精度标准砝码,日常验秤采用带缓释汽缸的砝码或复核秤。若能采用数字式传感器,既可以减少信号衰减,利于实施远程控制,又可方便秤的日常管理,是一发展方向。玻璃工厂原料混合属于固体物料的混合过程,其机理为:扩散、对流和剪切。目前大多采用强制式或强制逆流式混合机。混合过程中一般要求加热水或蒸汽,特种玻璃则要求不加热水或蒸汽,只干混或只加少量轻质柴油。混合均匀度是衡量配合料质量的检验指标,最新的考核标准是标准偏差,要求在0.25以下。为保证配合料质量,混合机加水量严格控制要采用电子秤计量;配合料温度控制要在38℃以上,防止“料蛋”的形成;混合时间一般控制在210s以内,具体为:干混60s,湿混150s,时间的微调可根据检验的均匀度来调整,主要是防止原料的过混合。从节约能耗出发,配合料的含水率不宜过高,已从过去4.5%降低到3.5%～4.0%之间。目前,玻璃生产线采用的混合机主要有:国产QH型系列,进口的TEKA或ERICH混合机系列,其混合机理除ERICH混合机较为复杂外,大致相当,从性价比和控制操作维修方便的角度出发,建议采用国产QH型系列或进口的TEKA混合机系列。关于系统备用应急问题,对大型生产线,大料秤和混合机可用2台,1用1备,或只用1台大容量混合机,采用干料库储存部分配合料以应急;对小型生产线,为节约投资,原则只用一台混合机,通过有组织的计划检修来解决备用问题。3除尘器选型使用玻璃工厂原料系统在原料处理过程中易产生大量粉尘。除了要解决好设备的密封问题外,选用合适除尘器是解决粉尘的关键。目前较常使用的除尘器有滤筒式、扁布袋式和烧结板式。除尘器选型使用既要考虑有足够过滤面积和适当的过滤风速,又要尽量减少水平管道长度,对于易粘结物料,布袋和滤筒要进行覆膜处理,反吹装置尽量采用压缩空气而少用电子振打,电磁阀因频繁动作,宜采用进口件。目前,除尘器收尘回料基本是随机返回系统或排废,这对原料上料系统来讲,只要布置得当,没有问题,但对称量混合系统来讲,因其为周期性运行,要达到本付料的回料进入本付料才更为合理,应将除尘器的反吹周期及时序纳入到称量混合系统的控制中,才能达到此效果。4提升机装置中样品的选择应用玻璃生产过程中掰边、落板等工序会产生大量碎玻璃。碎玻璃经破碎到合适粒度后输送至仓待用。由于碎玻璃物料磨琢性高,处理过程中容易引入大量铁质,从而影响成品玻璃质量,因此,对破碎机的锤头、带式输送机漏斗、斗式提升机的取料斗及与物料接触的溜管等部位应采用锰钢、硬质合金、耐磨堆焊板或耐磨复合板制作。为防止铁质和非磁性物质的掺入,系统中一般设置高场强电磁除铁器或永磁除铁器和金属探测器,剔除金属杂质,确保进仓使用的碎玻璃质量。5系统的硬件设计玻璃工厂原料系统采用的输送设备多为带式输送机、斗式提升机、电磁振动给料机和螺旋输送机,由于玻璃工厂使用场合的特殊性,标准配置的设备很难满足工艺要求。带式输送机无论是TD75还是DTⅡ型,头部漏斗需加长250～400mm,以满足二套清扫器的安装,且使清扫下的物料不溢出;加设速度检测装置,堵料探头,安全拉绳和二级跑偏检测开关,以增加设备运行可靠性。斗式提升机取料斗采用耐磨或聚胺脂材料制作,尾轮带速度检测装置,进出料口进行耐磨处理,并为检修及更换料斗增设密封检视门。电磁振动给料机槽体需加长或缩短,振动头或加大,槽体或需用耐磨材料制作。螺旋输送机的螺旋叶片需耐磨处理。玻璃工厂原料控制系统主要由上位机和PLC组成,操作系统为WINNT4.0以上,应用软件为WINCCHMI,由多层网络结构实现上料、称量、混合、和输送过程的集中管理,分散控制。自动、半自动、手动和维护模式方便切换,自动方式下,通过PLC自动控制设备启停;手动方式下,人工启停设备;维护模式下,现场人工启停设备。动态模拟屏显示系统各设备的运行状态,人机界面实现数据传送和确认。多种报警设置、报表功能及数据存储,对所有报警,实现声、光提示和打印记录;显示、打印和存储各种生产报表;各种工艺参数、报表和报警记录等信息存储在计算机内,可随时调阅和打印。辅助的工业电视装置,可将生产关键部位的现场状态在中央控制室进行直观显示并进行人工干预。6工程设施和设备的配套目前的玻璃工厂原料系统从配置和控制水平看,已进入国