Публикации

В. В. Ефременков,
первый заместитель директора ООО «Стромизмеритель»

Ряд технологических операций в производстве стекольной шихты (особенно в составных цехах малой производительности) связан с использованием транспортных и электровесовых тележек, применяемых для внутрицеховых перемещений биг-бэгов и мешков с сырьевыми материалами, транспортирования и взвешивания саморазгружающихся кюбелей с шихтой и стеклобоем и поочередного весового дозирования и загрузки компонентов шихты в смеситель.

Внутрицеховое транспортирование затаренных материалов (рис. 1) с помощью тележки 1 осуществляется при перемещении биг-бэгов 2 и поддонов с мешками из зоны действия одного грузоподъемного механизма, например кран-балки 3, установленной на складе или в приемном павильоне 4, в рабочую зону электротельфера или другой кран-балки 5, находящейся на иной высотной отметке и предназначенной для подъема и загрузки малорасходуемых материалов (сульфат, уголь, селитра, красители и др.) в надвесовые бункера 6 смесительного отделения 7.

Для этих целей используются либо ручные гидравлические тележки, свободно перемещаемые внутри производственных и складских помещений, либо рельсовые тележки с реверсивным электроприводом, двигающиеся в прямолинейном направлении от места установки кюбеля или биг-бэга к месту их съема и обратно и применяемые в качестве передаточных транспортных механизмов.

В ЗАО «Стромизмерителъ» разрабатываются и изготавливаются различные модификации транспортных и электровесовых тележек для составных и массозаготовительных цехов.

Транспортная система на базе тележки СМ1.006.827 производства ООО «Стромизмеритель» (рис. 2, табл. 1) состоит из грузовой платформы 1 с колесами 2 и перилами 3, внутрицехового рельсового пути 4, стационарно установленного реверсивного электропривода 5, канатной (тросовой) сцепки 6, устройства натяжения 7 и щита с пускорегулирующей аппаратурой.

Таблица 1 Технические характеристики тележки СМ1.006.827

Наряду с внутрицеховым транспортированием биг-бэгов и мешков с сырьевыми материалами, подобная транспортная система широко используется для локального перемещения кюбелей на участках загрузки их шихтой в смесительных отделениях, а также в линиях кюбельной и контейнерной подачи шихты и стеклобоя из промежуточных бункеров хранения в бункера загрузчиков стекловаренных печей. В этих случаях транспортная тележка выполняет функцию передаточного механизма, осуществляющего выкатку загруженного кюбеля из приямка или из-под технологической площадки смесителя, где затруднены действия оператора и ограничена работа грузоподъемного механизма, в зону его подъема для дальнейшего транспортирования. Поскольку перемещение кюбеля при выкатке его из-под бункера смесителя составляет в отдельных случаях всего 1,5-2 м, канатная сцепка в конструкции транспортной системы может быть заменена на пневмоприводный толкатель, обеспечивающий плавное перемещение тележки из одного крайнего положения в другое.

Иногда, если масса кюбеля с шихтой или поддона с мешками не превышает 700-800 кг, а расстояние, на которое они транспортируются, составляет несколько метров, возможно использование бесприводных рельсовых тележек аналогичной конструкции, перемещаемых вручную.

Электровесовые тележки используются для приготовления небольших объемов стекольной шихты (50-100 т/сут) в производстве сортовой посуды, эксклюзивной и медицинской тары, стекловолокна и других видов изделий из стекла.

В общем случае электровесовая тележка является многокомпонентным передвижным дозатором, состоящим из несущей рамы с колесами и электроприводом перемещения, приемного бункера с выгрузочным затвором, площадки оператора с пускорегулирующей аппаратурой и весоизмерительной системы, включающей в себя тензометрические весоприемные устройства и цифровой блок индикации. Стационарно установленный на тензометрические датчики весовой бункер такой тележки разгружается вниз под рельсовые пути, поэтому в зоне разгрузки тележки, если она движется по нулевой отметке, должен быть подвальный этаж для установки смесителя или приямок для промежуточной воронки с питателем и элеватора, подающего разгружаемые компоненты шихты в смеситель.

Если подвальное помещение или приямок необходимой глубины отсутствуют и их сложно построить, например, из-за высокого уровня грунтовых вод, возможно использование электровесовой тележки другой конструкции ООО «Стромизмеритель», оснащенной тензометрической весовой платформой, на которую вместо стационарного весового бункера устанавливается съемный самораз-гружающийся кюбель.

При транспортировании шихты с помощью электровозных тележек по галереям длиной 50-300 м, соединяющим составные цеха с машинно-ванными цехами, взвешивание материала в тележках осуществляется с помощью устанавливаемых на рельсовые пути стационарных измерительных платформ с датчиками массы, сигналы с которых формируют корректирующие задания системам управления соотношением «шихта/ стеклобой».

Подобные стационарные весовые платформы могут использоваться и в транспортных системах с электроприводными (тросовыми) тележками, не оборудованными мобильными средствами измерения массы перемещаемого груза, но применение их ограничено из-за большой тарной массы тележек и вследствие этого меньшей точности дозирования транспортируемых материалов.

Для повышения точности дозирования и сокращения продолжительности цикла приготовления стекольной шихты возможно использование электровесовых тележек с двумя бункерами и двумя весоизмерительными системами, а также сцепок, состоящих из двух однобункерных электровесовых тележек.

Наличие двух приемных бункеров у электровесовой тележки позволяет осуществлять раздельное дозирование песка и других компонентов в соответствующие бункера, что при одинаковой абсолютной погрешности взвешивания измерительной системы уменьшает относительную погрешность дозирования каждого компонента, так как число дозируемых материалов для любого из двух бункеров становится меньше, чем при использовании однобункерной системы. Кроме того, подача песка и других материалов в отдельные приемные бункера или кюбеля электровесовой тележки позволяет повысить производительность как за счет увеличения массы одновременно набираемой порции, так и за счет сокращения времени транспортного цикла при поочередной подаче песка в сме-ситель, его увлажнении и последующей загрузке остальных материалов.

Дозирование малых компонентов стекольной шихты (красители, обесцвечиватели стекломассы и их премиксы) сложно выполнить с помощью весоизмерительной системы электровесовой тележки, так как масса загружаемых порций этих материалов часто соизмерима с погрешностью измерения массы остальных компонентов шихты (песок, сода, доломит, известняк, полевой шпат и др.) или даже меньше ее, поэтому загрузка красителей и обесцвечивателей стекломассы в приемный бункер электровесовой тележки или непосредственно в смеситель выполняется вручную или с помощью соответствующих автономных дозаторов (см.: Стеклянная тара. 2006. № 10. С. 8-10), функционирующих в полуавтоматическом режиме работы.

В автоматизированных дозировочно-смесительных линиях возможен интересный вариант использования транспортных мини-тележек с объемом приемного бункера 10-15 л, осуществляющих передачу отдозированных в специальном помещении малых компонентов шихты, часть которых может относиться к особому классу опасности.

Загрузка таких материалов в приемный бункер мини-тележки иногда производится на более низкой высотной отметке по отношению к месту их разгрузки (например, на складе), поэтому траектория движения тележки в вертикальной плоскости может быть наклонной или криволинейной.

Транспортная мини-тележка работает следующим образом. После заполнения ее бункера отдозированными малыми компонентами приготовляемой смеси тележка перемещается в зону своей разгрузки и точно позиционируется под дозатором песка, разгрузочная горловина которого оснащена поворотной заслонкой и герметизирующим узлом стыковки с приемным бункером тележки. По команде «Разгрузка» автоматической системы управления стыковочный узел дозатора песка соединяется с загрузочным отверстием бункера мини-тележки, к разгрузочному отверстию которой пристыковывается телескопический узел загрузочной течки смесителя. После этого дисковая заслонка приемного бункера тележки открывается и малые компоненты выгружаются в смеситель. Одновременно открывается разгрузочная поворотная заслонка дозатора песка, вся порция которого проходит через бункер мини-тележки и эффективно очищает его от возможных налипаний различных красителей и других материалов на стенки бункера и поворотную заслонку.

Ввиду относительной сложности подобной системы транспортирования и разгрузки малых компонентов автоматизированные мини-тележки не нашли применения в стекольной промышленности и используются лишь в некоторых производствах сухих строительных смесей.

Таблица 2 Технические характеристики электровесовой тележки ТВТ – 1000

В стекольной промышленности в основном эксплуатируются электровесовые тележки грузоподъемностью 500-1500 кг, управляемые в ручном местном режиме, когда оператор перемещается вместе с тележкой, и в ручном дистанционном режиме, при ко-тором включение и выключение привода тележки и приводов питателей компонентов стекольной шихты осуществляется с дистанционного пульта оператора, установленного в непосредственной близости от весовой линии. При этом контроль за набором массы дозируемых материалов выполняется по показаниям цифрового блока индикации, который, кроме значений текущей массы, может накапливать и архивировать технологические параметры (время, дата дозирования, номер бункера, задаваемая масса и расход отдозированных материалов, ошибки дозирования и пр.) и при необходимости производить дальнейшую передачу данных по Ethernet-интерфейсу в персональный компьютер технолога или начальника цеха.

Полностью автоматизированная дозировочно-смесительная линия с электровесовой тележкой, работающей без составщика шихты, была впервые предложена автором настоящей статьи (а. с. СССР № 1649504, приоритет изобретения 31 августа 1988 г.). Система управления этой линией состояла из цифровых блоков, построенных на интегральных микросхемах, и осуществляла контроль за процессами загрузки, разгрузки и позиционирования тележки, выполняла включение и отключение приводов стыковочных герметизирующих узлов и питателей компонентов шихты, а также регулировала скорость движения тележки в прямом и обратном направлениях.

Впоследствии в ООО «Стромизмеритель» была разработана еще более совершенная линия приготовления многокомпонентных смесей (см.: Стекло и керамика. 2003. № 5. С. 8-9) с электровесовой тележкой новой конструкции (см. фото), в которой герметизирующие стыковочные узлы, исключающие пыление дозируемого материала при его загрузке в весовой бункер и последующей разгрузке в смеситель, а также фильтр аспирационной системы, ресивер сжатого воздуха и пневмоприводы стыковочных механизмов и дисковых поворотных заслонок установлены непосредственно на тележке, что при большом количестве расходных бункеров и нескольких позициях разгрузки сырьевых компонентов шихты существенно снижает общее число приводов системы. В новой линии, внедренной на двух заводах по производству углеграфитовых электродов - в Новосибирске и Челябинске, весь процесс приготовления многокомпонентной смеси контролируется на экране монитора, а задание и корректировка рецепта шихты осуществляются с клавиатуры персонального компьютера. Плавность разгона, торможение и скорость движения весовой тележки регулируются с помощью преобразователя частоты, управляемого микропроцессорным контроллером, а точность позиционирования достигается благодаря лазерному дальномеру, непрерывно измеряющему координаты линейного перемещения тележки. Технические характеристики подобной электровесовой тележки ТВТ-1000 представлены в табл. 2.

Таким образом, широкая номенклатура производимых в ООО «Стромизмеритель» транспортных и электровесовых тележек с различным уровнем автоматизации и стационарных рельсовых платформ, предназначенных для измерения массы транспортируемых в электроприводных тележках материалов, расширяет технологические возможности и позволяет оптимизировать процесс проектирования и реконструкции дозировочно-смесительных линий в производствах стекольной шихты и других многокомпонентных смесей.