10. industria sticlei

8/16/2019 10. Industria Sticlei

1/43

10. I NDUSTRIA STICLEI

10. PROCESE ŞI UTILAJE TEHNOLOGICEDIN INDUSTRIA STICLEI

Una dintre cele mai importante ramuri din industria sticlei este fabricarea

ambalaelor din sticl!" buteliilor# borcanelor# pa$arelor %i altor &ase. 'n multeramuri industriale ( &inifica)ie# industria c$imic!# alimentar!# precum %i *n +ospod!ria casnic!# aceste ambalae nu pot fi *nlocuite cu buteliile din mas! plastic! sau din alte materiale c$imice artificiale. Utili,area multipl! a acestoradin urm! este dificil!# iar aruncarea lor la +unoi contribuie substan)ial la

poluarea mediului ambiant.

10.1. Materii prime pentru a!ri"area #ti"$ei

Obiectele din sticlă de destinaţie diferită trebuie să posede şi proprietăţidiferite. De exemplu, sticla pentru geamuri trebuie să fie transparentă, să aibă orezistenţă mecanică bună, un preţ de cost redus, iar ambalajele trebuie să aibă ostabilitate, rezistenţă şi conductibilitate termică înaltă.

Cele mai importante proprietăţi ale sticlei sunt [!"#$. Proprietăţile de deformare la acţiunea unor forţe exterioare# elasticitatea,

%iscozitatea &curgerea, fluiditatea în stare topită', fragilitatea.(. Proprietăţile superficiale &proprietăţi ce depind direct de structura

suprafeţei sticlei în stare topită sau solidă'# tensiunea superficială.). Proprietăţile fizico-mecanice# densitatea, rezistenţa mecanică, duritatea.

. Proprietăţile termice: căldura specifică, conductibilitatea, dilatarea şistabilitatea termică. *oate proprietăţile termice ale sticlei sunt importante pentru

producerea ei, c+nd este încălzită, topită şi răcită, trec+nd printrun domeniu foartelarg de temperaturi.

-. Proprietăţile chimice# rezistenţa cimică a sticlei în contact cu diferitesubstanţe cimice &acizi, baze, apă', care este foarte bună.

/. Proprietăţile electrice# conducti%itatea superficială şi de %olum, rezistenţadielectrică, străpungerea electrică. 0ticla are proprietăţi electrice remarcabile, careo fac utilă în cele mai diferite domenii ale electrotenicii şi electronicii.

!. Proprietăţile optice# reflexia şi refracţia luminii, transparenţa, absorbţiaradiaţiilor de mare energie. 0ticlele au căpătat o mare importanţă ca materialeoptice datorită unor proprietăţi fizice şi tenologice deosebite.

1entru obţinerea diferitor proprietăţi ale sticlei în materiile prime de fabricarese introduc diferite substanţe, în primul r+nd diferiţi oxizi, de regulă, de originenaturală.2ateriile prime utilizate la fabricarea sticlei sunt împărţite în două grupe# materiiprime principale şi materii prime auxiliare.

3n prima grupă se încadrează oxizii principali, care contribuie cu o pondere

mare la formarea sticlei de o anumită structură şi cu proprietăţi fundamentale binedeterminate. Din cea dea doua grupă fac parte multe substanţe, care se folosesc în

(4)


2/43


cantităţi mici pentru a micşora temperatura de topire şi a îmbunătăţi unele proprietăţi speciale.

10.1.1 Materii prime principale

Din această grupă fac parte oxizii acizi şi bazici, care formează sceletul

structural al sticlei, în particular [!"#Dioxidul de siliciu 5 Si0! foarte răsp+ndit în natură în formă de nisip, are o

pondere de -- !- 6− , însă granulele lui trebuie să fie mai mici dec+t cele alenisipului de construcţii.

"nhidrida #orică $0%, cu o pondere de $- 6, care poate fi obţinută dinacidul boric şi boraxul natural, fiind utilizată pentru ridicarea stabilităţii termice şicimice, temperaturii de topire şi de limpezire.

Pentaoxidul de fosfor - ( - - . ! în cantităţi mult mai mici, răsp+ndit în natură înacidul ortofosforic &7)14' şi în unii fosfaţi. 3n unele sticle optice moderne însă

1(4- este principalul oxid formator din compoziţie.&rioxidul de aluminiu / ( ) Al , cu pondere diferită în funcţie de tipul sticlei#

de la (5) 6 p+nă la $( 6.Dintre oxizii #azici / modificatori de re)ea# de stabilitate c$imic! %i re,isten)!

mecanic! pe primul plan se află cei alcalini#'xidul de sodiu - ( Na ! în proporţie de $($/6., este introdus în amestecul

de materii prime mai ales sub formă de carbonat de sodiu anidru, cunoscut subnumele de sodă calcinată.

'xidul de caliu - ( 0 . înlocuieşte parţial sau total 8a(4, fiind utilizat în sticle

cu proprietăţi optice deosebite.'xidul de calciu - Ca , poate depăşi o proporţie de $ 6., de aceea este unul

din componenţii de bază ai sticlelor industriale produse în cantităţile cele mai mari.Oxidul de magneziu + , în proporţie de 2 5) 6, iar în unele sticle

&electrotenice, optice' înlocuieşte parţial sau total CaO.9n loc aparte printre materiile prime principale îl ocupă cioburile de sticlă.

:ste e%ident, că reutilizarea lor prin reintroducerea în cuptorul de topire în %edereaobţinerii unor noi produse, conduce la realizarea unor importante economisiri, at+tîn ceea ce pri%eşte materiile prime, c+t şi energia consumată &circa (4 6'. ;iecare

tonă de cioburi permite economisirea a peste o tonă de materii prime. 3nsă la noicolectarea cioburilor din industrie şi de la populaţie nu este organizată.

10.1. Materii prime auxiliare

3n categoria materiilor prime auxiliare sunt cuprinse un mare număr desubstanţe în cantităţi foarte reduse, care se introduc pentru a influenţa modul dedesfăşurare a diferitor faze ale procesului de topire, sau pentru a atribui sticleianumite proprietăţi particulare &culoare, opacitate'.

"finanţii au rolul de a înlesni limpezirea sticlei topite, prin degajarea uneicantităţi de gaze, care măreşte dimensiunile bulelor existente în sticlă şi

accelerează astfel ridicarea lor spre suprafaţă. 1entru obţinerea altor proprietăţi outilizare largă o are amestecul de


3/43


Decoloranţii au rolul de a înlătura culoarea imprimată sticlei de cantităţilemici de oxizi de fier, prezenţi totdeauna în amestecul de materii prime.


4/43


în buncărul > şi transportat de pompa pneumatică ? în silozul alei de dozare $$.Dacă nisipul este uscat, banda transportoare $( ocoleşte uscătorul -.

2oluza se usucă în mod analogic, însă trece prin unele operaţii adăugătoare,fiind făr+miţată de concasorul şi măcinată de moara cu bile $4 &fi. 10.'.

;ig. $4.$. $ 9tilaje tenologice de uscare şi cernere a nisipului cuart

;ig. $4.(. 9tilaje tenologice de făr+miţare, uscare şi măcinare a moluzei

Celelalte materii prime în cantităţi mai mici, aduse în saci, sunt depozitate în boxele 3# de unde sunt transportate cu ajutorul sti%uitoarelor &fi. 10.%'. 1e măsura

(4/


5/43


necesităţilor, sacii sunt goliţi în p+lniile con%eierelor de transportare, formate din benzi rulante şi ele%atoare, care descarcă materialele în silozurile respecti%e > alealei de dozare. Din silozuri, materiile prime curg în alimentatoarele cu şnec 4, iar apoi în cupele c+ntarelor 10. Curgerea materialelor din silozuri este ajutată denişte plăci %ibratoare 11# fixate pe pereţii acestora. C+ntarele se descarcă pe bandarulantă 12# care transportă materiile prime la amestecătoarele 15. De aici,amestecul omogenizat este transportat direct la alimentatoarele cuptoarelor, saueste depozitat în silozuri.

;ig. $4.). 0cema tenologică generală a secţiei de preparare a şarjei

;ăr+miţarea materiei prime de gabarite mari, cum sunt piatra de %ar saudalamita &moluza', se efectuează cu ajutorul concasorului cu fălci &ciocane':lementele de lucru ale acestui mecanism

sunt# două fălci, dintre care una este fixă 1#iar alta mobilă 2 &fi. 10.4/. 2ateria primăse mărunţeşte în urma efortului de crăpareşi măcinare dintre fălci, cea mobilă fiindantrenată de un mecanism bielămani%elăşi a%+nd o mişcare de întoarcere &fi. 10.4!a/! sau complexă &fi. 10.4! #/.

a' b'

;ig. $4.. 1rincipiul de făr+miţare al concasorului

(4!


6/43


Cioburile care se introduc în amestecul de materii prime în proporţie de $-)46 sunt sfăr+mate în nişte mori cu %alţuri p+nă la dimensiuni mici, care să

permită trecerea fără dificultăţi prin transportoare şi dispoziti%ele de alimentare.Cioburile de la alte întreprinderi, sau colectate de la populaţie, sunt mai înt+isortate, apoi spălate, măcinate şi deferizate.

10.. Dozarea şi amestecarea materiilor prime

După operaţiile de pregătire a materiilor prime, în aceeaşi secţie se efectuează şidozarea lor conform proporţiilor prestabilite şi preciziei necesare. 1entru sticleleindustriale obişnuite este suficientă o precizie a dozării de 4,-$ 6., iar pentrusticle cu proprietăţi deosebite abaterile dozării trebuie să fie mult mai mici sub4,( 6. 3n ta#elul 10.1 este prezentat un exemplu de proporţii ale componentelor materiilor prime principale la $44 @g de şarjă &amestec' pentru fabricarea buteliilor colorate. &a#elul 10.1

CO21OABB<


7/43


c';ig. $4.-. Construcţia şi principiul senzorului tensometric de măsurare a masei

0cema constructi%ă a unui dozator este reprezentată în fiura 10..0enzorul se montează la un capăt de buncăr, iar la alt capăt I de carcasa fixă.

3ncărcareaIdescărcarea buncărului cu material este realizată prin intermediulunor supape, acţionate de pneumocilindri.

;ig. $4./. 0cema constructi%ăa unui dozator de c+ntărire amaterialelor


8/43


amestecătorul cu palete &:iric' în formă de farfurie cilindrică încisă şirotitoare în jurul unui ax %ertical, în interiorul căreia se rotesc cu o %iteză maimare c+te%a palete !> &fi.10.;'. Datorită mişcărilor independente ale cutiei şi

paletelor, materialele parcurg traiectorii complicate în spirală şi se amestecă intens,obţin+nduse o omogenizare foarte bună doar în c+te%a minute. Capacitatea acestuimalaxor poate %aria între (-4)444 @g . dozatoare &buncăre de culoare galbenă', amplasate sub silozurile dealimentare cu materii prime &de culoare sură'. 0ub fiecare siloz este amplasat unalimentator cu şnec reglabil de un regulator de masă şi un con%ertizor de frec%enţă.

($4


9/43


;ig. $4.>. =inia de dozare automatizată a fabricii de sticlă Cişinău I %. 0C


10/43


alipit de pereţii acestuia. =a începutul ciclului de dozare, mai înt+i se descidesupapa de încărcare &de sus', apoi se porneşte şnecul, acti%+nd %ibratorul silozului,iar supapa de descărcare &de jos' se descide după terminarea încărcării tuturor dozatoarelor. =inia reală de dozare este arătată în fiura 10.11.

;ig. $4.$4. Dispoziti%ele de intrareieşire ale controlerului local 2:E


11/43


;ig.$4.$$.1orţiune reală a liniei de dozare de la fabrica de sticlă CişinăuControlerul 2aster comandă dozatoarele, banda transportoare şi malaxorul pe

cicluri. =a începutul fiecărui ciclu el reînnoieşte reţeta fiecărui dozator.Descărcarea dozatoarelor poate fi realizată consecuti% sau pe grupe.

10.* Cupt+are &i pr+"e#e )e t+pire a #ti"$ei

10.%.1 >oţiuni enerale

Bntroducerea şarjei în cuptorul de topire poate fi făcută în grămezi &straturi'mari sau mici. Jarianta a doua este mai raţională, deoarece stratul subţire seîncălzeşte mai repede, iar %ariaţia ni%elului este minimă. De aceea alimentatoareleautomate introduc amestecul de materii prime în cuptor sub formă de straturisubţiri şi grămezi mici.

"limentatoarele cuptoarelor pot fi de mai multe tipuri# cu melc &şnec', cu piston, cu cupă mobilă şi cu cilindru celular. Jarianta celulară poate cuprinde osuprafaţă sau lungime mai mare, însă în acest caz construcţia cilindrului trebuie săreziste la temperaturi mari. De aceea o răsp+ndire mai largă au căpătatoalimentatoarele cu piston şi cu acţionare pneumatică sau electrică.

3n fiura 10.1 este reprezentat unalimentator al companiei italiene MD; cuşnec şi cu acţionare combinată# electrică şi

pneumatică [!-". 2otorul şnecului are o

acţionare electrică reglabilă în frec%enţă,deoarece determină producti%itateaalimentatorului şi asigură stabilizarea

($)


12/43


automată a ni%elului sticlei în cuptor.


13/43


şi de adăugat nişte substanţe cimice, care degaj+nd mari cantităţi de gaze, ridicăîmpreună la suprafaţă şi bulele rămase, de regulă mai mici.

. Omogenizarea chimică &la ni%el molecular', care începe încă în faza delimpezire, deoarece bulele de gaz contribuie la difuzia şi la amestecarea maseitopite.

- . Aăcirea sticlei topite de la $44 $-44 C − ° p+nă la $$44 $(44 C − ° , c+nd seobţine o %iscozitate optimă pentru turnare a masei topite în maşinile de fasonare.


14/43


Căldura degajată prin arderea combustibilului se transmite sticlei prin radiaţiagazelor şi a bolţii &>4>-6', precum şi prin con%ecţie.

2asa sticlei topite se deplasează în interiorul bazinului sub forma unor curenţi. 9na din cauzele, care pro%oacă acest fenomen o constituie procesul de

fabricaţie # adică faptul, că la un capăt al cuptorului se introduce amestecul dematerii prime, iar la celălalt se extrage sticla în %ederea prelucrării.


15/43



16/43



17/43


a'

b'

;ig. $4.$!. 1roiecţii constructi%e ale cuptorului %ană cu ( fidere de fabricareal asociaţiei moldoamericane K=


18/43


masei de sticlă din prima parte, care pot cuprinde numeroase defecte porţiuni desticlă insuficient dizol%ate, cu bule, sau ciar granule de cuarţ S împiedică deplasarea fluxului in%ers de sticlă. 1rincipiul funcţional al sistemului de apro%izionare cu combustibil şi aer, derecuperare a energiei gazelor de ardere şi de e%acuare a acestora în coşul de fum,este arătat în fiura 10.15, iar scema tenologică a lui în fiura 10.1=.

;ig. $4.$>. 1rincipiul funcţional al sistemului de încălzire şi de recuperare termică

;ig. $4.$?. 0cema tenologică a sistemului de încălzire şi de recuperare termică

Cele ( recuperatoare sunt împărţite în ( jumătăţi, fiecare dintre ele fiind pre%ăzut cu un şuber &ză%or' pentru descidere şi încidere automatizată. 3n aşamod se obţin canale de circulaţie periodică a aerului rece de susţinere a arderii

((4


19/43


combustibilului şi a gazelor fierbinţi ieşite din cuptor după arderea acestuicombustibil. 3n fiura 10.15 aceste canale &ornuri' sunt reprezentate prin

pătrăţele de culoare roşie cu săgeţi, care sunt descise în mod încrucişat, douăc+te două, peste fiecare )4 de minute. Ca urmare, aerul rece, suflat de unul din%entilatoarele de susţinere a arderii de $- @H prin cărămida jumătăţii încălzite de

produsele de ardere ale cuptorului cu o temperatură de $-44QC în ciclul precedent,este încălzit p+nă la o temperatură de >4-(4NC, ceea ce măreşte randamentulcuptorului. După cedarea căldurii acumulate, produsele de ardere, absorbite de un%entilator de aspiraţie &exaustor' de la baza coşului de fum, sunt e%acuate înatmosferă. 1entru o optimizare a procesului de ardere este necesar un control alsubpresiunii gazelor de e%acuare, acţion+nd asupra unei supape din acest tract &fi.10.15/.

Cele şubere de distribuţie periodică a aerului şi gazului combustibil, c+nd lafereastra st+ngă, c+nd la fereastra dreaptă a cuptorului, sunt reprezentate în fiura

10.1=. ;iecare fereastră este pre%ăzută cu arzătoare de gaz şi conducte de aer pentru funcţionarea lor. 1rocesul de in%ersare a şuberelor şi a arzătoarelor decurge)-4 s. 3n acest timp temperatura din cuptor nu reuşeşte să scadă substanţial. ;iderele de ieşire ale cuptorului sunt relati% lungi, deoarece maşinile defasonare a buteliilor nu pot fi instalate foarte aproape de cuptor. in+nd cont deaceasta, temperatura sticlei topite din canalul de distribuţie de $(44$($4QC laintrarea în maşini ar putea scade sub $444NC, ceea ce ar cauza rebuturi serioaseîntreprinderii. 1entru a exclude aceasta, fiderele sunt împărţite în zone, fiecaredintre ele fiind înzestrată cu un arzător şi regulator propriu de stabilizare a

temperaturii în limitele $$-4$$$4QC &fi. 10.0'. =a aceste zone se mai adaugăîncă una cea din canal. :%ident, că şi arzătoarele fiderelor au ne%oie de aer pentrususţinerea arderii, însă de un flux mult mai mic şi reglabil. De aceea motoarele%entilatoarelor fiderelor au o putere de $,$ @H, %iteza cărora este reglată cucon%ertizoare de frec%enţă 2BCEO2


20/43


;ig. $4.(4. Aonele de stabilizare a temperaturii sticlei în fiderul st+ng de ieşire

10., Linii te-n+$+i"e aut+mati/ate )e a!ri"are a am!a$a'e$+r )in #ti"$

1rocesul de fabricare a ambalajelor din sticlă se compune, în general, din (

faze principale# modelarea formei 2fasonarea/ am#ala)ului din masa de sticlătopită şi fixarea acestei forme prin răcire.


21/43


transpune butelia pe banda detransportare.

;ig. $4.($. 1rincipiu de fasonare prin suflare


22/43


:%ident, că funcţionarea alimentatorului trebuie să fie sincronizată cu maşina defasonare. ;ig. $4.((. ;aze de formare a picăturilor de sticlă

10.4.%. Maşini automate de fasonare a #uteliilor din sticlă

. $( secţii paralele, autonome. icu funcţionare consecuti%ă. =a ieşirea din funcţionare a unei singure secţii,celelalte pot funcţiona normal. , $4, $( cu $)manipulatoare fiecare, ceea cemăreşte substanţial

producti%itate lor.


23/43


3n fiura 10.4 este reprezentată o maşină de fasonare a companiei germane:27


24/43


După căderea picăturii în preformă &fi. 10.6! a', ea este apăsată pestecleştele de g+t şi plunger cu ajutorul aerului comprimat = fi. 10.6! #'.


25/43


a'

b';ig. $4.(/. Jedere generală a unei maşini de fasonare cu ) manipulatoare paralele

&a' şi ( faze diferite ale procesului de fasonare automată a buteliilor

3n aceste momente butelia are o temperatură aproximati%ă de $444$$44QC,ceea ce condiţionează o radiere şi sclipire puternică în jur, iar ca urmare I o răcire

puternică. Jnerea mecanismelor mobile ale maşinii se face automat cu ajutorulunei pompe de ulei, iar răcirea formelor şi a diferitelor piese cu aer comprimatsuflat continuu.


26/43


Ciclul de funcţionare al acestor manipulatoare este identic, de aceea ieşirea dinfuncţie a unuia din ele nu afectează funcţionarea celorlalte. 2ecanismelesistemului de alimentare cu picături şi de dozare a greutăţii lor, precum şi detransportare a buteliilor fasonate, sunt dotate cu acţionări electrice reglabile înfrec%enţă. *oate dulapurile sistemului de automatizare şi acţionare sunt instalateîntro cameră în%ecinată cu aer condiţionat, deoarece temperatura în jurul maşiniieste ridicată.

10.4.4. (uptoare de recoacere a #uteliilor din sticlă

3n urma fasonării în obiectele din sticlă răm+n tensiuni interne relati% mari,din cauza răcirii rapide, în special în cea dea doua fază a procesului.


27/43


a'

;ig. $4.(!. Cuptoare de recoacere a ambalajelor de sticlă cu gaz &a' şi cu

curent electric &b'După temperatură tunelul este împărţit în zone, fiecare zonă fiind înzestrată

cu regulatorul său propriu de stabilizare a ei. 2ai eficiente sunt cuptoarele-tunelcu recirculare a azelor calde # realizată cu ajutorul unor %entilatoare, amplasateîn partea superioară. 3n acest caz gazele calde, produse de un arzător din primazonă &fi. 10.5' şi amestecate parţial cu aer din exterior, sunt făcute să circule de

jos în sus prin plasa transportorului şi printre sticle, iar apoi sunt recirculate. 3nacest fel se asigură o repartizare uniformă a temperaturii şi este posibilă o reglarefină a regimului de termic în diferite zone. 3n afară de aceasta, consumul relati% decăldură se reduce sub 4,/ 2FL@g. 9n astfel de cuptor, de circa ($ m lungime şi cu

banda de $,- m lăţime, poate recoace circa )- t de sticlă în ( de ore. Duratarecoacerii poate fi reglată între 4,!- şi ore .

;ig.$4.(>. ;ază de recoacere preliminară prin încălzire cu gaz

((?


28/43


;ig. $4.(?


29/43


;ig.$4.)4. 2asă acumulator la ieşirea cuptorului de recoacere

Dacă se utilizează ( maşini de fasonare şi cuptoare de recoacere, atunci fluxulde butelii de%ine foarte mare, &ca un ru', fiind necesare cel puţin ( mese acumulator şi ( ramuri ale con%eierului de transportare. 3n fiura 10.%1 estearătată scema generală a unei ale industriale cu un cuptor %ană de topire $, douămaşini de fasonare (, două cuptoare de recoacere ), două mese de acumulare a

buteliilor -, două dispoziti%e de control a calităţii sticlelor / şi două sisteme de

împacetare şi ambalare automatizată.

;ig. $4.)$. 0cema liniei tenologice de producere a buteliilor cu ( maşini defasonare, ( cuptoare de recoacere şi ( mese I acumulator

()$


30/43


1entru transportarea fluxului de butelii în acest caz este necesar un sistemîntreg de con%eiere cu plăci


31/43


;ig. $4.). 2ecanismul de control automat al g+tului fiecărei sticle

;ig. $4.)-. Controlul final de către operatorul uman şi ecranul puternic delumină

10.4.. Mecanisme de am#alare şi 9mpachetare a #uteliilor din sticlă

())


32/43


:tapa finală a procesului tenologic constă în ambalarea şi împacetarea buteliilor din sticlă pentru a putea fi depozitate sau li%rate cumpărătorilor. 1entruaceasta au fost elaborate diferite mecanisme automate şi robotizate de aranjare pe

palete, sti%uire în straturi, transportare şi înfăşurare cu polietilenă.

in+nd cont de faptul, că transportarea buteliilor în cadrul alelor şidepozitelor se efectuează cu ajutorulelectrosti%uitoarelor, ca bază deîmpacetare ser%eşte suportulstandardizat de lemn în formă de

pod,numit paletă pe care se aranjează buteliile în straturi suprapuse unul altul&fi. 10.%'. 3ntre straturi şi deasupra se

pun foi din carton gofrat, iar apoi blocul

de butelii se în%eleşte şi se str+nge cu peliculă de polietilenă, care, fiindîncleiată prin încălzire termică,solidarizează toate straturile. ;ig.$4.)/. 1rincipiu de ambalare a buteliilor

1entru efectuarea acestor operaţii au fost elaborate diferite maşinisemiautomate şi automate, care de fapt reprezintă nişte roboţi cu acţionareidraulică. 9nul dintre aceştia este reprezentat în fiura 1 0.%; 3;%-;47.

;ig. $4.)!. Eobotul 2* (4 de ambalare şi împacetare a buteliilor

()


33/43


1entru deplasarea blocurilor împacetate spre platforma deacces a electrosti%uitoarelor estenecesar un sistem de con%eiere,asociat cu căi de role. 9n astfel

de con%eier, înzestrat cu unmecanism de manipulare estearătat în fiura 10.%5.


34/43


10.6 Sisteme de automatizare ale cuptoarelor ?ană


35/43


monitorul calculatorului în loc de 4 apar %alorile curente ale parametrilor măsuraţi. Măsurarea temperaturii sticlei topite se efectuează prin contact direct cuajutorul termocuplurilor. De exemplu, termocuplurile sunt instalate în partea detopire la intrare, la fundul %anei şi pe cupola ei, precum şi în canalul central, înzonele fiderelor şi în diferite zone ale recuperatoarelor, Cea mai înaltă temperaturăeste cea a gazelor de ardere în bolta deasupra ni%elului sticlei topite 5 $-$4$--4NC. D 2ăsurarea simplă, fiabilă şi cu precizie înaltă a debitelor aerului şi

gazelor se efectuează cu ajutorul de#itmetrelor cu ?rte)uri 2?ortex'.


36/43


0cema de utilizare a debitmetrului cu %+rtejuri pentru reglarea automată agazului combustibil cu ajutorul unei clapete &supape', instalate în conducta de gazşi acţionate de în element de execuţie tipic este reprezentată în fiura 10.4.

;ig.$4.(. 0cema de reglare automată a debitului gazului combustibil

Aelarea de#itului aerului poate fi efectuată şi în buclă descisă în raport cudebitul gazului, iar acesta, la r+ndul său, în funcţie de temperatura necesară.Jaloarea optimă a acestui raport este de $4#$, adică pentru un debit al gazului de$444 m) L este necesar un debit de aer de $4444 m) L . Eeglarea aceasta

proporţională dintre debite se realizează cu ajutorul controlerului de automatizare #V< T @ VK T $4 VK . 1entru sta#ilizarea ni?elului sticlei topite din cuptor pot fi folosite mai multe%ariante de măsurare a acestui parametru. in+nd cont de temperatura înaltă a

sticlei, şi de proprietatea sticlei topite de a conduce curentul electric, unele dincele mai simple %ariante de măsurare a ni%elului ei sunt cea a contactului electricsau a capacităţii electrice. :lementul sensibil al unor astfel de traductoare este unelectrod subţire de platină, suspendat deasupra ni%elului sticlei, iar cel deal doileaelectrod este cufundat permanent în %ană, Către aceşti ( electrozi se aplică otensiune de )/ J. C+nd ni%elul sticlei atinge electrodul suspendat, datorităconductibilităţii sticlei topite, între electrozi apare un curent electric, care esteamplificat şi con%ertit de către blocul electronic în semnal discret, de exemplu întrun contact de releu.


37/43


10. 2a!ri"area #ti"$ei p$ate

;abricarea sticlei plate pentru geamuri se efectuează în formă de bandăde o lăţime / m, sticla topită fiind laminată prin trecerea ei printre ( %alţuri,aflate la o distanţă, egală cu grosimea necesară &fi..10.4%' [!-".

;ig. $4.). Jalţuri de laminare a sticlei plate pentru geamuri *ransportarea ei se face cu ajutorul unor căi cu role, acoperite cucauciuc şi rezistente la temperaturi înalte &fi. 10.44/.

;ig. $4.. *ransportarea benzii de sticlă cu ajutorul căilor cu role

()?


38/43


1rocesul de recoacere a sticlei plate este asemănător cu cel al buteliilor. 3nfiura 10.46 este arătată banda la ieşirea din cuptorul de recoacere.

;ig. $4.-. Cuptor de recoacere a benzii plate de sticlă

Manda de sticlă se taie apoi trans%ersal după dimensiuni standardizate cuajutorul unui material tare &diamant' şi a unor role de susţinere &fi.10.4'.

(4


39/43


;ig. $4./. *ăierea benzii de sticlă cu ajutorul unui diamant şi a unor role

lefuirea benzii de sticlă se efectuează cu ajutorul unor mecanisme%erticale cu acţionare rotati%ă &fi. 10.4;', iar stocarea plăcilor mari se face în

poziţie %erticală &fi. 10.45'.

;ig. $4.!. lefuirea sticlei plate cu mecanisme %erticale

($


40/43


;ig. $4.>. 0tocarea plăcilor mari de sticlă în poziţie %erticală

10.; (alculul şi modelarea sistemului de dozare automatizată amateriilor prime din industria sticlei

0tructura simplificată a sistemului de dozare automatizată &0D S

> min

AE

AE

C

n rot rot

U > s > = = = =

× ×

((


41/43


unde$)4

$), S$4 min

N

AE

R

n rot n

i= = = $4 Ri = coeficientul de reducţie al reductorului.

Cel mai inerţial element al C; este elementul de prescriere a intensităţii &:1B'de %ariaţie a semnalului U C =t 4.> (44 $/4, L SS S l D mm rot = × = × =

9nde, S D T(44mm diametrul exterior al şnecului. necul transformă mişcarea de rotaţie a arborelui reductorului în mişcare de

translaţie &liniară' a materialelor, care se deplasează cu o %iteză liniarăS

$) $/4

)>$, S/4 /4

AE S

S

n l mm&

s

× ×= = =

1roducti%itatea masică a şneculuiS

) /

)>$ $-.) $4 $.() $4 4.> -.!, SS s S N U & S B B+ s ρ −

= × × × = × × × × × = unde, ( )

(

) ((44 /4

$-.) $4 s

S mmπ × −

= = × suprafaţa secţiunii şneculuiS

) / )$()4 $.() $4 N B+ m B+ mm ρ −= = × densitatea nisipuluiS

4.! 4.?U B = − coeficientul de umplere a secţiunii şnecului.Ca urmare, funcţia de transfer a şneculuiS

( ) ( )

( )

(.

$ $ 4. s S

S

AE S

s B s

n s T s s= = =

+ × + ×

unde -.! (.)> (.S S AE B n B+ rot = = = coeficientul de transfer al şneculuiS4.) 4.-

S T s= − constanta de accelerare a şnecului.

2asa materialelor componente, acumulată în buncăr, poate fi determinată ca ointegrală a producti%ităţii şnecului

S m dt = ∫ , deoarece S S dm

dt

=

Ca urmare, funcţia de transfer a buncărului

( ) ( )

( )

$S

S

m s s

s s= =

1entru o calibrare a masei nominale a buncărului mT)4 @g la un curentnominal al traductorului . $(T1 N I mA= , coeficientul de transfer al traductorului demasă

()


42/43


( )

( )

$(4., S

)4T1 N

T1

N

I s mAB

m s B+ = = = S

Coeficientul de transfer al obiectului de reglare &OE' este egal cu produsulcoeficienţilor tuturor elementelor componente#

4.(?> ( 4 (>R AE s T1 B B B B . 0. D .= × × = × ×


43/43


;ig. $4.-4. 0cema structurală &a' şi rezultatele modelării sistemului de dozare

automatizată în 2

10. industria sticlei

Documents