170120 (625479)
Текст из файла
Приоритетные пути развития и реализации новых технологий, отвечающих требованиям промышленной экологии
1. Ресурсосберегающая техника производства стеклянного волокна
В химико-технологическую систему производства стекловолокна входят следующие подсистемы, операторы и процессоры:
A. Подсистема выработки непрерывного стеклянного волокна с показателями качества, соответствующими определенным стандартам.
I. Оператор выработки непрерывного стекловолокна: 1 - процессор намотки стеклонити на бобины, 2 - процессор смачивания пучка волокон ззмасливателем, 3 - процессор формирования пучка волокон, 4 - процессор расплавления стеклошариков, 5 - процессор дозирования стеклошариков.
B, Подсистема выработки стеклянных шариков.
I. Оператор выработки готовых стеклошариков: 1 - процессор охлаждения отжига готовых стеклошариков, 2 - процессор формования заготовок стеклокапли в шарики, 3 - процессор транспортировки заготовок стекломассы, 4 - процессор дозирования струи стекломассы на заготовки, 5 - процессор формирования струи стекломассы.
С*. Подсистема образования стекломассы из компактированной шихты с заданными показателями.
-
Оператор образования стекломассы из компактированной шихты с заданными показателями: 1 - процессор охлаждения стекломассы, 2 - процессор гомогенизации стекломассы, 3 - процессор осветления стекломассы, 4 - процессор стеклообразования, 5 - процессор силикато-образования.
-
Оператор пламенного нагрева стекломассы: 1 - процессор пламено-го нагрева стекломассы, 2 - процессор дозирования топлива.
-
Оператор дозирования и загрузки компактированной шихты и стеклобоя: 1 - процессор дозирования компактированной шихты, 2 - процессор дозирования стеклобоя, 3 - процессор транспортировки компактированной шихты, 4 - процессор транспортировки стеклобоя.
-
Оператор вторичного использования тепла отходящих газов: 1 - процессор рекуперации тепла отходящих газов, 2 - процессор дозирования воздуха.
С2. Подсистема классификации компактированной шихты по фракциям.
1. Оператор классификации компактированной шихты: 1 - процессор транспортировки возвратных фракций, 2 - процессор классификации компактированной шихты по фракциям, 3 - процессор дробления компактированной шихты.
С3. Подсистема образования компактироованной шихты с заданными технологическими и структурно-деформационными свойствами.
I. Оператор охлаждения и упрочнения компактированной шихты: 1 - процессор транспортировки компактированной шихты и просыпи, 2 - процессор упрочнения компактированной шихты за счет протекания твердофазных реакций и тепломассообменных процессов.
II. Оператор образования компактированной шихты в виде плитки с заданными технологическими и структурно-деформационными свойствами:
-
- процессор охлаждения плитки после ее выхода из валкового пресса, 2 - процессор образования из порошкообразной шихты компактированной в виде плитки, 3 - процессор предварительного уплотнения порошкообразной шихты, 4 - процессор дозирования возвратных фракций, 5 - процессор дозирования порошкообразной шихты.
С4. Подсистема увлажнения и смешения порошкообразной шихты. 1. Оператор увлажнения и смешения порошкообразной шихты: 1 - процессор смешения исходных компонентов в гомогенную смесь,
-
- процессор увлажнения и дозирования связующего компонента, 3 - процессор дозирования компонентов шихты.
Аналогичным образом анализируется операторная модель с эколого-экономических позиций.
Техника измельчения ПМ
Промышленная установка газоструйного измельчения кварцевого песка представлена на р и с. 2.
Энергоносителем является или холодный воздух, или нагретая газовоздушная смесь. Исходный кварцевый песок с размером частиц не более 0,8 мм и влажностью до 0,5% через дозатор по течкам поступает в инжекционные узлы, где увлекается скоростным потоком горячего воздуха с одновременным термическим ударом и в разгонных трубках ускоряется до 300-400 м/с. Оптимальные режимные параметры промышленной установки для достижения необходимых дисперсионных характеристик измельченного кварцевого песка представлены в табл. 1.
Наименование параметров | Характеристика параметров | |
Режим 1 | Режим 2 | |
Удельный расход энергоносителя, нм3/т кварцевого песка | 1440 | 1100 |
Расход энергоносителя, hmj/h | 2600 | 2400 |
Температура энергоносителя, °С | 35 | 590 |
Удельный расход электроэнергии, кВт ч/т измельченного кварцевого песка | 7,4 | 6,0 |
Длительная промышленная эксплуатация установки в различных аэродинамических и температурных диапазонах показала, что работа измельчителя в режиме 1 является наиболее приемлемой для заводских условий и позволяет получать заданные технологическим регламентом характеристики сырья.
Для компонентов с твердостью 3-5 ед. по шкале Мооса на базе ударно-отражательного измельчителя разработана технология измельчения карбонатного сырья, предусматривающая ввод в измельчитель ПАВ в количестве 0,03-0,4% с плотностью, промежуточной между насыпной плотностью исходного и насыпной плотностью измельченного сырья. С целью повышения надежности и снижения износа рабочих органов измельчителя на первых двух стадиях в питание дробилки дополнительно вводится измельченный продукт в количестве 7-25%, а на последующих стадиях это количество уменьшается до 1-5%, причем дополнительно вводимый продукт увлажняется до 0,2-3,5% боросодержащим 30-70%-ым раствором или обрабатывается порошкообразным боросодержащим сырьем в количестве 2-7%-ым с удельной поверхностью в 1,1-2,3 раза превышающей удельную поверхность измельченного карбонатного сырья. Дополнительно карбонатное сырье перед измельчением однократно-трехкратно может обрабатываться 7-25%-ым подогретым до 65-95 °С водным раствором А!203 и CaF2, включающим компоненты в следующем соотношении: А1203 - 11-18; CaF2 - 0,5-4 в количестве 0,5-10% от массы сырья, и подвергаться одно-трехкратному охлаждению путем эндотермического удара длительностью 0,5-2,5 мин.
На рис. 3 представлена усовершенствованная технологическая схема аэробильного измельчения известняка и доломита, реализованная на заводах стеклянного волокна.
Отличительной особенностью данной схемы является конструкция ударной поверхности ротора измельчителя, выполненная со сквозными вдоль оси каналами. Универсальность оборудования и постоянство дисперсного состава независимо от минерального состава сырья обеспечивается эффектом периодического увеличения скорости ротора измельчителя в 1,5-1,65 раза, затем - уменьшения до первоначального значения.
Техника смешения порошковых материалов
Целью смешения ПМ является получение высокооднородной, активированной смеси из компонентов с различными фракционными и химическими характеристиками, а также в ряде случаев ввод технологических и увлажняющих добавок.
На рис. 4 представлен вариант ресурсосберегающей технологической схемы пневматического смешения-измельчения стекольной шихты. Процесс смешения в аппарате основан на принципе «единый бункер». Поступившие совместно взвешенные компоненты шихты пневматически смешиваются системой струй воздуха, создающих пульсирующие вихревые условия внутри смесителя, что и позволяет создать гомогенную смесь компонентов. Длительность смешения составляет 2-3 мин, а среднее потребление воздуха - 425 м3/ч при стандартной температуре и давлении. После окончания процесса смешения сырьевая смесь пневматически транспортируется на следующую заранее выбранную стадию процесса примерно за 5 мин. Заполнение смесителя компонентами занимает около 1 мин. Отработанный воздух выпускается через рукавный фильтр. Ниже приведены технические характеристики смесителя-измельчителя.
-
Вместимость - 1250 кг.
-
Корпус - из листовой низкоуглеродистой стали толщиной 10 мм.
-
Выпускной клапан - 0 406 мм. Клапан воздушного фильтра - 0 150 мм.
Выпускной клапан - 0 101,6 мм.
-
Масса оборудования - 1080 кг.
Размер компонентов шихты - Д - 400 мкм.
-
Влажность - 0,8%, исключая отходы стекловолокна и технологических связующих.
-
Масса одной партии шихты - 1250 кг.
-
Длительность отвесов компонентов шихты, смешения -измельчения и транспортировки ~ 22 мин.
-
Длительность последующих циклов взвешивания, смешения-измельчения и транспортировки - 12 мин.
-
Насыпная масса шихты - 960 кг/м3.
Некоторые другие технологические характеристики представлены в табл. 2.
Наименование компонентов шихты | Насыпная, масса, кг/м3 | Длительность подачи, с | Влажность, % | Размер частиц, мкм |
Оксид кремния | 1300 | 117 | 0,5 | (90%) 70 |
Борная кислота | 700 | 87 | 1,0 | (97%) 400 |
Доломит | 1200 | 51 | 0,5 | (40%) 75 |
Мел | 900 | 63 | 0,5 | (40%) 75 |
Глинозем обожженный | 1100 | 38 | 2,0 | (100%) 150 |
Сульфат натрия или отходы газоочистки | 1100 1100 | 31 150 | 2,0 не регл. | (100%) 150 (100%) 150 |
Флюорит | 1500 | 32 | 1,0 | (45%) 53 |
Комплексное изучение и анализ процесса смешения борсодержащих шихт в пневмоструйном смесителе позволили оптимизировать данную технологию и в промышленных условиях достигать высокой однородности порошковых шихт. Рекомендуются следующие режимные параметры смесителя:
Давление воздуха Длительность Длительность Длительность на смешение, МПа смешения, мин п°Дачи импульса задержки подачи воздуха, с импульса воздуха, с
0,35-0,40 2,7-3,0 3,0 2-4
На базе реализованного в промышленности смесителя разработаны и внедрены новые способы подготовки стекольных шихт, сочетающих одновременно эффект смешения и измельчения основных, как правило, наиболее тугоплавких компонентов. Процесс стекловарения такой шихты в сравнении с традиционной показал следующие преимущества: длительность варки сокращается на 18-24%, а однородность стекла растет на 12-14%
Техника компактирования ПМ
Сырьевые компоненты шихты, прошедшие стадии предварительной подготовки направляются по трубопроводу в накопительной бункер 1 с вибратором 2, а из него через дозатор 3 в расходный бункер 5 с подпрессователем-смесителем валкового пресса 6. Основной агрегат установки - валковый пресс конструкции МГУИЭ имеет следующие характеристики:
-
Диаметр валков, м 0,52
-
Длина рабочей поверхности валков, м 0,16
-
Частота вращения валков, мин"18
-
Размер сечения загрузочного бункера, м0,16x0,40
-
Высота заполнения бункера шихтой, м1,4
-
Величина регулируемого зазора между валками х 103, м2-8
-
Давление в гидросистеме, МПа10-25
-
Производительность по плитке, т/ч5-6
Количество подаваемой шихты на компактирование составляет 300-1200 кг/м3 и регулируется вначале «грубо», например, шлюзовым затвором 3 и затем «плавно» вибрационным питателем 4. Толщину ленты устанавливают в зависимости от максимальных размеров наиболее твердого компонента шихты, например, кварцевого песка с твердостью по шкале Мооса 6,5-7 ед., которую регулируют в пределах dmax. Скорость компактирования шихты при этом устанавливают в диапазоне 0,02-5,2 м/с. За счет стабилизированного столба шихты над валками, сил внутреннего трения частиц шихты и внешнего трения на границе раздела «шихта-валок» происходит процесс разрушения отдельных частиц шихты. Наблюдается процесс измельчения отдельных компонентов, имеющих твердость по шкале Мооса 3-9 ед. Происходит изменение формы их зерен от сферической до игольчатой и увеличивается удельная поверхность шихты. Следовательно, ее активность также повышается: а) в холодном состоянии при компактировании растет прочность и плотность ленты, уменьшается количество просыпи, то есть растет производительность по готовому продукту; б) в горячем состоянии при стекловарении наблюдается значительное ускорение процессов растворения тугоплавких зерен шихты вследствие нарушения их структуры и уменьшения размеров. Таким образом, процесс компактирования сопровождается при этих режимах механическим измельчением отдельных компонентов шихты. Образуются новые поверхности со специфическими центрами с преобладанием отрицательно заряженных ионов О2". Вследствие гидролиза на поверхности таких компонентов появляются также отрицательные заряды, например, у кварцевого песка по следующей схеме:
Характеристики
Тип файла документ
Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.
Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.
Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.