Задачи просеивания в стекольной промышленности

21.04.2020, Remscheid

dxm, RHEWUM GmbH

Стекло можно найти практически во всех сферах повседневной жизни. Начиная со строительной отрасли посредством телекоммуникаций, домашнего хозяйства, пищевой промышленности, автомобиле- и самолетостроения, и заканчивая оптикой. Постоянно растущие требования к техническому стеклу могут быть выполнены только при использовании высококачественных базовых материалов, таких как кварцевый песок и сода. Большое количество изделий из стекла, таких как стекловата, стеклянные шарики или отходы стекла, становятся пригодными для продажи только путем классификации. Технологии просеивания RHEWUM могут иметь здесь огромное преимущество.

Производство стекла

Техника производства стекла известна уже более 6000 лет. Она непрерывно совершенствовалась до сегодняшнего дня. С тех пор стекло используется в самых различных областях и стало универсальным материалом. В целом, каждое стекло содержит один или несколько стеклообразующих оксидов. Самыми распространенными являются двуокись кремния (SiO2), т.е. кварцевый песок, а также триоксид бора и пентоксид фосфора.

Классификация в сырьевой промышленности

Необходимые для производства стекла основные материалы, такие как кварцевый песок, сода и карбонат калия, должны быть представлены в виде тонкозернистых фракций до начала дальнейшей переработки, чтобы получить однородный конечный продукт.

Подготовка стекольного песка

Мировые запасы кварцевого песка считаются "практически безграничными", хотя не все виды пригодны для варки стекла. Очень большие месторождения кварца встречаются во многих частях Европы. Мировое производство в 2013 году составило 142 млн. тонн. В 2014 году Германия экспортировала за рубеж 10,4 млн. тонн кварцевого песка - при собственном потреблении 3,74 млн. тонн. Добыча кварцевого песка осуществляется как мокрым, так и сухим способом, а затем он подается на соответствующую перерабатывающую установку. Последующие физические и химические этапы процесса зависят от состава сырья. При производстве большого объема высококачественного песка особое внимание уделяется снижению доли надрешетного продукта в продуктовой фракции.

Мокрое грохочение

При извлечении мокрого песка дальнейшим этапом процесса является мокрое грохочение. Задачей является максимальное снижение надрешетной фракции в продукте при рассеве менее 1,0 мм с высокой подачей и с оптимальным выходом мелкодисперсного материала. Долгое время этого можно было добиться только с помощью сухого контрольного грохочения. Теперь, благодаря двухчастотному грохоту с дополнительным орошением это можно сделать и при мокром разделении.

В настоящее время очень важно работать ресурсосберегающим способом, т.е. снижать потребление пресной воды. Технология RHEduoN вносит здесь существенный вклад, так как она может работать, прежде всего, с циркулирующей водой. Проблема классического мокрого просеивания заключается в том, что после попадания суспензии на ситоткань происходит очень быстрый отвод жидкости. Вследствие этого образуется твердый слой грохотимого продукта, который трудно транспортировать. Без добавления новой жидкости разделение мелких фракций едва возможно. Именно для рассева фракций < 1 мм требуется большое количество воды. Кроме того, транспортировка обезвоженного слоя грохотимого продукта приводит к сильной нагрузке на ситоткань или к ее износу.

Обычное мокрое просеивание позволяет решить проблему быстрого обезвоживания за счет дополнительного орошения. Большая часть распыляемой воды не используется. Для орошения давлением до 6 бар необходимо использовать дорогостоящую свежую воду, иначе форсунки быстро засорятся или изнашиваются. По технологии RHEduoN несколько ситовых карт последовательно натянуты в длину. Между ними находятся зоны, где обезвоженный продукт вновь смешивается с водой. В сочетании с хорошо зарекомендовавшим себя двухчастотным приводом достигается эффективное просеивание с малым расходом воды, малым износом и в то же время хорошим обезвоживанием перелива.

Производство соды

Сода необходима для снижения температуры плавления стекла. Классификация тяжелой соды обычно предусматривает разделение крупных фракций на 1,0 или 1,18 мм и мелкий фракций на 106 или 150 мкм. Зачастую высокая температура продукта до 160 °C оказывает большую нагрузку на компоненты машины. Эта задача решается с помощью двух различных концепций. В первом случае идет обычное грохочение крупных фракций – пылеудаление посредством охладителя с кипящим слоем при увеличенной мощности вытяжки. Такой подход, однако, означает значительную потерю мелкодисперсного продукта и требует повторного просеивания извлеченного материала. Помимо этого, требуются сравнительно большие фильтрующие поверхности и немалые потери энергии.

Другой подход предполагает выполнение этой задачи с помощью двух просеивающих дек в одном этапе процесса. Будь то один двухдечный или два последовательных однодечных грохота. Второе решение дает лучшие результаты просеивания. Разгрузочные деки позволяют использовать более компактные грохоты, снижая нагрузку на рабочую просеивающую поверхность. Просеивающие машины RHEWUM типа WA и WAU с прямым возбуждением положительно зарекомендовали себя во многих отношениях, так как статический корпус этих машин позволяет устанавливать их даже в высоких зданиях. Обычные требования к продукту как 1 % крупной фракции и макс. 10 % мелкой фракции в продукте и более 85 % номинальной фракции могут быть достигнуты без проблем. И это при удельном потреблении энергии 0,14 кВтч/т.

Переработка стекольных отходов

Вторичное стекло может быть использовано в качестве заполнителя в стекольном производстве или переработано в другие высококачественные продукты. Среди них, например, изоляционные материалы и даже микрошарики.

Микроперлы из стекла

Одним из направлений переработки вторичного стекла стали микроперлы. Монохромное стекло предварительно измельчается, а затем разделяется на различные фракции. Для этого используют либо многодечные грохоты, либо грохоты с прямым возбуждением Полученные фракции потом проходят через печь и, таким образом, приобретают сферическую форму.

Несмотря на то, что требования к грохотимому стеклобою в отношении некондиционного по крупности зерна невелики, для микроперл они очень высоки. Здесь необходимо разделение на множество мелких фракций с минимальной некондицией, но с максимально номинальной производительностью. На данном этапе многодечная просеивающая машина RHEstack^® может обеспечить наилучшие результаты. На одной машине можно произвести до 12 фракций. Благодаря низкой скорости подачи и эффективной очистке ситоткани по принципу микробросков, горизонтальные просеивающие деки обеспечивают номинальную производительность зерна 95 % и выше. Ее модульную конструкцию с просеивающей поверхностью от 0,7 до 5,6 м2 и с макс. 23 деками можно быстро адаптировать к изменяющимся требованиям. Таким образом, возможна комплектация машин с площадью просеивания до 123 м2. В промышленных масштабах разделение стеклянных шариков достигало 56 мкм. С технической точки зрения возможно даже разделение до 25 мкм без каких-либо изменений просеивающей машины. Микроперлы из стекла используются для дорожной разметки, стальных изделий для машиностроения, в авиации, а также в автоиндустрии.

Производство пеностекла

Другой продукт, произведенный из переработанного стекла, - это гранулят вспученного стекла (пеностекло). Исходные стеклоотходы проходят очистку, сортировку, классификацию и дальнейшую переработку. После измельчения стеклянный порошок снабжается добавками, гранулируется, подвергается термообработке и обжигается. Благодаря низкой насыпной плотности от 0,33 до 0,15 т/м3, минерального происхождения и вытекающих из этого положительных свойств, таких как воздухопроницаемость, влагостойкость, теплоизоляция и отсутствие загрязняющих веществ/аллергенов, возможен широкий спектр применения. Для просеивания сырья (зеленого зерна) часто используются машины с прямым возбуждением типа RHEsono^® или WAU со статическим корпусом просеивающего устройства, что обеспечивает требуемое качество непрерывного просеивания для последующих технологических этапов. Они гарантируют бесперебойную работу при минимальных эксплуатационных затратах. Размеры разделительных фракций здесь варьируются в диапазоне от 5 мм до примерно 100 мкм. Затем с помощью многодечных просеивающих машин вспученный материал классифицируется на множество зерновых фракций высокой чистоты. В связи с абразивными свойствами гранулята из пеностекла рекомендуется использовать просеивающую машину с прямым возбуждением.

Подбор оборудования

Учитывая постоянно растущие требования к классификации, тесты имеют большое значение для получения значимой информации о некондиционном размере зерна и продуктивности. Чтобы подобрать подходящую классификацию, RHEWUM использует свою лабораторию, где можно протестировать  все важные технологические этапы. Как показывает практика, необходимо иметь в наличии различные технологии классификации для выполнения поставленных задач. Применение только одной технологии не может принести удовлетворительных результатов и не позволяет поставлять продукцию надлежащего качества.

У вас есть вопросы касательно тестов гранулометрического состава? Пожалуйста, свяжитесь с нами сейчас. Наши эксперты по просеиванию с удовольствием проконсультируют Вас.