ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЛИНИЯ ПЕРЕРАБОТКИ СТЕКЛОБОЯ
GLASS PROCESSING LINE

Техническое решение относится к стекольной промышленности и может быть использовано как на стекольных заводах, производящих стеклянную тару, так и на базах вторичного сырья для переработки твердых бытовых отходов.
Известно, что стеклобой является ценным вторичным сырьем, которое можно перерабатывать много раз без потери его свойств. Стеклобой плавится при более низких температурах, чем стекольная шихта, применяемая для варки стекла, поэтому его использование способствует существенному снижению потребления энергии и выбросов в атмосферу. Экономятся при этом и дорогостоящие сырьевые материалы.
Однако стеклобой, поступающий на стекольные заводы с баз вторичного сырья, почти всегда содержит большое количество примесей в виде камней, керамики, фарфора, черных и цветных металлов, земли, а также органики, полимеров, бумаги, пыли и пр. Кроме того, тарный стеклобой (битые или целые бутылки, флаконы, банки) часто имеет разнородный состав по цвету стекла, в то время как большинству стекольщиков требуется очищенный от примесей стеклобой определенного цвета. Как правило это бесцветный, зеленый или коричневый стеклобой с минимальным содержанием стекла другого цвета и посторонних примесей, количество которых регламентируются по ГОСТ Р 52233 - 2004 Тара стеклянная. Стеклобой.
Не смотря на то, что в последнее время на некоторых базах вторичного сырья и мусороперерабатывающих заводах стеклобой стараются разделять по цвету, многие поставляемые ими партии отходов стекла, имеющие преимущественный цвет, все же содержат до 20-30% примесей другого цвета, что впоследствии требует дополнительной сортировки разнородного стеклобоя непосредственно на стеклотарных заводах. Для этого на большинстве предприятий по производству стеклянной тары организуются участки и монтируются различные линии по дополнительной переработке стеклянных отходов [1], на которых стеклобой моют, сушат, дробят, просеивают и выполняют другие технологические операции сепарирования, включая и трудоемкую ручную сортировку.
Известна технологическая линия по переработке стеклобоя [2], содержащая: приемный бункер стеклобоя, оборудованный питателем разгрузки; ленточный конвейер первой ручной сортировки, оснащенный подвесным магнитным сепаратором для отделения ферромагнитных примесей; щековую дробилку, с выхода которой предварительно измельченный стеклобой направляется на вход первого ленточного ковшового элеватора и далее с его выхода на вход сушильного барабана; второй ленточный ковшовый элеватор, установленный на выходе сушильного барабана и подающий высушенный стеклобой на вход первого грохота, разделяющего стеклобой на три фракции. С первого выхода этого грохота стеклобой фракции 0…5 мм сбрасывается в отсев, а стеклобой фракции 5…20 мм со второго выхода подается на промежуточный ленточный конвейер. Стеклобой фракции более 20 мм, выгружаемый с третьего выхода первого грохота, проходит через валковую дробилку, в которой раздавливаются горлышки бутылок и отделяются от стекла пластиковые дозаторы. Далее стеклобой после валковой дробилки направляется на вход второго грохота, где пластиковые дозаторы отсеиваются, а стеклобой фракции менее 20 мм сбрасывается на промежуточный ленточный конвейер, соединенный с входом вихретокового магнитного сепаратора, удаляющего из стеклобоя цветные металлы (колпачки и пробки из алюминия). Очищенный от цветных металлов стеклобой поступает на ленточный конвейер повторной ручной сортировки и с помощью третьего ковшового элеватора, связанного с выходом этого конвейера, направляется в накопительный бункер.
Данная линия за счет высокотемпературной (более 400°С) сушки и последующего грохочения измельченного стеклобоя позволяет отделить от стекла грязь, пыль, органику и частично этикетки, а магнитные сепараторы извлекают из него черные и цветные металлы. При этом на стадиях первой и повторной ручных выборок операторами линии удаляются крупные примеси (палки, камни, пластиковые бутылки и прочие посторонние включения). Однако многие измельченные фрагменты керамики, а также примеси разноцветных стекол и большинство мелких и легких включений (стеклянная пыль, обрывки полиэтилена, этикетки) в данной линии не удаляются. Не осуществляется в ней и автоматическое отделение стеклобоя, имеющего другой цвет по отношению к основному цвету перерабатываемой партии стеклянных отходов.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому решению является типовая линия RESOLINE для переработки стеклобоя [3], включающая в себя классификацию материала по крупности и его многостадийную очистку. Перерабатываемый стеклобой в данной линии посредством ковшового погрузчика подается в загрузочный бункер, оборудованный вибрационным питателем разгрузки. С вибрационного питателя стеклобой поступает на ленточный конвейер ручной сортировки для отделения крупных включений. Над этим конвейером установлен подвесной магнитный сепаратор, удаляющий из транспортируемого материала железосодержащие примеси. Затем стеклобой подается на первый грохот, с помощью которого материал фракционируется по крупности. Крупный класс +50 мм направляется в валковую дробилку и после дополнительного измельчения ссыпается на первый промежуточный конвейер. На этот же конвейер, минуя дробилку, подается с первого грохота и фракция стеклобоя с размером частиц менее 50 мм. Далее фракционированный стеклобой загружается в сушильный барабан, где в процессе сушки выгорает органика, а прилипшая к частицам стекла земля, пыль и пр. отделяются от стеклобоя. После сушки сухой стеклобой проходит аэрационную очистку в аппарате воздушной классификации типа «Зиг-Заг», в котором при пересыпании стеклобоя по наклонным полкам в противотоке с потоком воздуха происходит отделение легких примесей (пластик, полиэтилен, бумага, пыль), сбрасываемых в закром отсевов. Полезный же очищенный от этих примесей стеклобой ссыпается на второй промежуточный конвейер, связанный своим выходом с входом вихретокового магнитного сепаратора, удаляющего цветные металлы. С выхода вихретокового магнитного сепаратора очищенный от металлических включений стеклобой с помощью третьего промежуточного конвейера подается на вход второго грохота, с первого выхода которого фракция 0…5 мм подается на четвертый промежуточный конвейер и сбрасывается в закром отсевов, а рабочая фракция 5…50 мм выгружается на пятый промежуточный конвейер и направляется на участок оптической сепарации, состоящий из двух сепараторов. На этих сепараторах удаляются из стеклобоя керамика, камни и фарфор и производится разделение на бесцветное и цветное стекло.
Преимуществом данной линии является то, что на ней эффективно удаляются с помощью воздушной классификации легковесные примеси, а также трудно извлекаемые из стеклобоя на стадии ручной сортировки мелкие керамические и фарфоровые включения, имеющие более высокую температуру плавления, чем стекло. К основным же недостаткам подобных технологических линий можно отнести то, что в них происходит лишь «грубое» разделение перерабатываемого материала на бесцветное и цветное стекло. При этом в бесцветном стекле после прохождения одного цикла оптической сепарации может содержаться недопустимое количество зеленого и коричневого стеклобоя, а цветное стекло представляет из себя смесь зеленого, коричневого и небольших объемов синего и черного стекла. В связи с этим наиболее эффективно подобные линии могут использоваться на мусоросжигательных заводах для выделения из продуктов сгорания стекла. Для стекольных же заводов (особенно для тех] где одновременно производится продукция из бесцветного, зеленого и коричневого стекла) требуется стеклобой сепарированный по цвету. В противном случае на стекольных заводах осуществляется дополнительная переработка разноцветных отходов стекла.
Аналогичные технологические операции и в той же последовательности выполняются и в линии переработки стеклобоя [4], в которой на первой стадии оптической сепарации из стеклобоя сначала выделяются примеси, а потом бесцветный стеклобой. Однако первоначальное выделение бесцветного стеклобоя из его смеси с зеленым и коричневым стеклом, в которой присутствует цветное стекло, задача более сложная, чем выделение из разноцветной смеси сначала коричневого, а потом зеленого стекла. Особенно это касается тех случаев, когда в смеси преобладает бесцветное стекло. Это связано с тем, что операция сепарации какого-либо цветного или бесцветного стекла из разноцветной смеси производится по показаниям оптического устройства, анализирующего цвет стекла, и выполняется с помощью эжекторов (пневматических клапанов), «отстреливающих» из потока стеклобоя узконаправленными струями сжатого воздуха частицы стекла с заданным для сепарации цветом. При этом наиболее оптимальным является алгоритм оптической сепарации, при котором из смеси разноцветного стекла, сбрасываемого с ленточного питателя сепаратора в; зону установки оптической системы, анализирующей цвет стекла, сначала «отстреливаются» (сепарируются) более темные частицы стекла, что связано с большей чувствительностью оптической системы, а выделение бесцветного стеклобоя происходит после выделения цветного стекла, причем сепарация бесцветного стекла для повышения его качества производится за два цикла. Также для экономии сжатого воздуха, расход которого достаточно большой (количество эжекторов на одном сепараторе варьируется от 60 до 120 и более, а расход сжатого воздуха давлением 0,6кПа составляет 600…2400 л/мин), необходимо первоначально «отстреливать» тот цветной стеклобой, которого меньше находится в смеси, а это в рассмотренных схемах отсутствует.
Кроме того, в рассмотренных схемах не учитывается преимущественное процентное содержание стеклобоя определенного цвета в смеси бесцветного, зеленого и коричневого стекла. Например, если в смеси содержится 70% коричневого стекла, 15% зеленого и 15% бесцветного стекла, то в процессе оптической сепарации нецелесообразно на первом этапе «отстреливать» коричневый стеклобой, хотя чувствительность оптической системы к более темному стеклу выше. Это связано с повышенным расходом сжатого воздуха. То же самое касается и смеси стеклобоя с преимущественным процентным содержанием зеленого или бесцветного стекла. Поэтому в большинстве существующих линий накладываются определенные ограничения на процентное содержание стекла разного цвета в смеси. В противном случае при повышенном процентном содержании стекла определенного цвета, которое по схеме «отстреливается» в первом или втором циклах оптической сепарации, необходимо снижать производительность линии, чтобы сохранить качество разделения стекла по цвету.
Решаемая задача - повышение эффективности переработки стеклобоя и качества разделения стеклобоя по цвету, а также экономия сжатого воздуха, расходуемого пневматическими клапанами оптических сепараторов.
Этот технический результат достигается тем, что технологическая линия переработки стеклобоя, содержащая приемный бункер, оборудованный вибрационным питателем разгрузки, подающим стеклобой на конвейер ручной сортировки, оснащенный подвесным магнитным сепаратором черных металлов, располагающийся после конвейера ручной сортировки первый грохот, с первого выхода которого стеклобой фракции менее 50 мм выгружается на первый промежуточный конвейер, а со второго выхода стеклобой фракции более 50 мм проходит через валковую дробилку и после дополнительного измельчения также выгружается на первый промежуточный конвейер, связанный своим выходом с входом сушильного барабана, с выхода которого высушенный стеклобой транспортируется первым ковшовым элеватором и направляется в аппарат воздушной классификации для удаления легких фракций из стеклобоя, сбрасываемых с первого выхода в закром отсевов легковесных примесей, вихретоковый магнитный сепаратор цветных металлов, соединенный с помощью второго промежуточного конвейера со вторым выходом аппарата воздушной классификации, причем после вихретокового магнитного сепаратора очищенный от цветных металлов стеклобой выгружается на третий промежуточный конвейер и подается с него на вход второго грохота, с первого выхода которого стеклобой фракции 0…5 мм выгружается на четвертый промежуточный конвейер и сбрасывается в закром отсевов легковесных примесей, а стеклобой фракции 5…50 мм со второго выхода поступает на пятый промежуточный конвейер и направляется с помощью второго ковшового элеватора на вход первого оптического сепаратора, при этом первый разгрузочный патрубок первого оптического сепаратора соединен с входом второго оптического сепаратора, а его второй разгрузочный патрубок соединен с контейнером отсевов керамики, фарфора и камней, отличается тем, что она дополнительно снабжена третьим, четвертым и пятым оптическими сепараторами, третьим, четвертым, пятым и шестым ковшовыми элеваторами, первым, вторым, третьим, четвертым, пятым и шестым переключателями потока, шестым, седьмым и восьмым промежуточными конвейерами, весовым бункером отсевов разноцветного стеклобоя, оборудованным поворотным вибрационным питателем разгрузки, дробилкой отсевов разноцветного стеклобоя, а также накопительным силосом коричневого стеклобоя, накопительным силосом зеленого стеклобоя и накопительным силосом бесцветного стеклобоя, При этом стеклобой с первого разгрузочного патрубка второго оптического сепаратора поступает на вход первого переключателя потока, стеклобой со второго разгрузочного патрубка второго оптического сепаратора поступает на вход второго переключателя потока, причем попарно соединенные первые выходы первого и второго переключателей потока, работающих в противофазе, связаны с входом шестого промежуточного конвейера, транспортирующего стеклобой на вход третьего ковшового элеватора, с выхода которого стеклобой с помощью третьего переключателя потока перераспределяется в зависимости от цвета и направляется либо с первого выхода в накопительный силос зеленого стеклобоя, либо со второго выхода в накопительный силос коричневого стеклобоя, а через попарно соединенные вторые выходы первого и второго переключателей потока, работающих в противофазе, стеклобой подается на вход третьего оптического сепаратора, со второго разгрузочного патрубка которого стеклобой выгружается на седьмой промежуточный конвейер, связанный своим выходом с входом четвертого ковшового элеватора, соединенного своим выходом с четвертым переключателем потока, перераспределяющим стеклобой в зависимости от цвета либо с первого своего выхода в силос зеленого стеклобоя, либо со второго своего выхода в силос коричнего стеклобоя, а с первого разгрузочного патрубка третьего оптического сепаратора стеклобой поступает на вход четвертого оптического сепаратора, связанного своим первым разгрузочным патрубком с входом пятого оптического сепаратора, первый разгрузочный патрубок которого соединен с входом пятого ковшового элеватора, загружающего стеклобой в накопительный силос бесцветного стеклобоя, причем со вторых разгрузочных патрубков четвертого и пятого оптических сепараторов отсевы разноцветного стеклобоя выгружаются на восьмой промежуточный конвейер и транспортируются к входу шестого ковшового элеватора, связанного своим выходом с пятым переключателем потока, перераспределяющим отсевы разноцветного стеклобоя либо с первого своего выхода на вход пятого промежуточного конвейера, либо со второго своего выхода в весовой бункер отсевов разноцветного стеклобоя, из которого они в зависимости от результатов их анализа сбрасываются с помощью поворотного вибрационного питателя в закром отсевов разноцветного стеклобоя, или направляются для дополнительного измельчения в дробилку отсевов разноцветного стеклобоя, связанную своим выходом с входом шестого переключателя потока, перераспределяющего измельченные отсевы разноцветного стеклобоя либо с первого своего выхода на вход шестого промежуточного конвейера, если производится оптическая сепарация стеклобоя с преимущественным процентным содержанием коричневого или бесцветного стекла, либо со второго своего выхода на вход седьмого промежуточного конвейера, если выполняется оптическая сепарация стеклобоя с преимущественным процентным содержанием зеленого стекла.
Преимуществом предлагаемой технологической линии переработки стеклобоя является то, что перед началом работы линии переработки стеклобоя заводскими технологами визуально определяется преимущественное процентное содержание коричневого, зеленого или бесцветного стекла в перерабатываемой партии смешенного разноцветного стеклобоя. Следует при этом отметить, что в последнее время эта задача значительно упростилась, так как на базах вторсырья уже предварительно осуществляют ручную сортировку стеклобоя по цвету, а в некоторых регионах при сборе стеклобоя от населения устанавливают раздельные контейнеры для сбора бесцветного и цветного стекла. Далее после условной идентификации партии принимаемого стеклобоя она классифицируется как «зеленый стеклобой», «коричневый стеклобой» и «бесцветный стеклобой» (естественно, что во всех этих партиях стеклянных отходов наряду с преимущественным (более 50%) содержанием стеклобоя одного; цвета присутствуют и примеси стекла других цветов).
Оптимизация процесса оптической сепарации при этом достигается за счет того, что при наладочных работах оптических сепараторов в памяти их микропроцессорных блоков управления предварительно записываются параметры, полученные при оптическом сканировании керамики, коричневого, зеленого и бесцветного стеклобоя, а также такие дополнительные параметры, как «сканируемое стекло не коричневого цвета», «сканируемое стекло не зеленого цвета», «сканируемое стекло не бесцветное». Наличие этих дополнительных параметров позволяет, например, при прохождении через оптический сепаратор стеклобоя с преимущественным содержанием коричневого стекла направлять коричневое стекло транзитом через оптический сепаратор, а «отстреливать» сжатым воздухом зеленые и бесцветные стекла, то есть, не коричневые. Такой режим сепарации позволяет существенно экономить расход сжатого воздуха и снижает погрешности сепарирования, так как количество операций «отстреливания» значительно снижается за счет того, что стеклобой с преимущественным процентным содержанием (будь то коричневый, зеленый или бесцветный стеклобой) не «отстреливается». При этом один и тот же оптический сепаратор (в данной линии это второй и третий оптические сепараторы) в зависимости от выбранного режима управления (все режимы управления записываются в памяти микропроцессорного блока управления оптическим сепаратором) может в предлагаемой линии работать как в режиме транзитного пропуска через себя зеленого, коричневого и бесцветного стекла, так и в режиме «отстреливания» этих разноцветных стекол, если их процентное содержание не является преимущественным в смеси.
Другим преимуществом предлагаемой технологической линии переработки стеклобоя является то, что финишная оптическая сепарация бесцветного стеклобоя, которая выполняется после операций предварительного удаления из него коричневого и зеленого стекла, производится двумя последовательно соединенными оптическими сепараторами, окончательно повышающими качество сепарации.; А это особенно важно, так как примеси цветного стекла в бесцветном стеклобое при производстве стеклянной тары премиум класса практически недопустимы. При этом важно отметить то, что оптическая сепарация бесцветного стеклобоя осуществляется теми же самымыми сепараторами, выполняющими выделение из смеси разноцветного стеклобоя коричневого и зеленого стекла, но работающими в разных режимах сепарации.
1
Следует отметить и то, что образующиеся на стадии финишной оптической сепарации бесцветного стекла разноцветные стеклянные отходы могут по завершении переработки конкретной партии стеклобоя с преимущественным процентным содержанием стекла того или иного цвета пройти 2-3 цикла повторной оптической сепарации для окончательного разделения примесей по цвету стекла. Если же эти примеси не разделяются на коричневое, зеленое или бесцветное стекло, то они направляются в весовой бункер отсевов разноцветного (синего, черного, красного и пр.) стекла, из которого они по результатам усредненного лабораторного анализа либо сбрасываются в бункер отсевов и утилизируются, либо измельчаются в дробилке и дозированно с определенной производительностью подмешиваются в коричневый стеклобой, прошедший стадию оптической сепарации.
Работа технологической линии переработки стеклобоя поясняется чертежами, на Фиг. 1 которых показана схема предварительной подготовки стеклобоя к оптической сепарации; на Фиг. 2 - схема оптической сепарации стеклобоя (схемы на Фиг. 1, 2 являются составными частями общей схемы линии); на Фиг. 3 - схема оптической сепарации в режиме сепарирования стеклобоя, имеющего преимущественное процентное содержание коричневого стекла в смеси, с рециркуляцией отсевов разноцветного стекла; на Фиг. 4 - схема оптической сепарации в режиме сепарирования стеклобоя, имеющего преимущественное содержание зеленого стеклобоя в смеси, со схемой использования дробленых отсевов разноцветного стекла; на Фиг. 5 - схема оптической сепарации стеклобоя в режиме сепарирования стеклобоя, имеющего преимущественное процентное содержание бесцветного стеклобоя в смеси, со схемой использования дробленых отсевов разноцветного стекла;
Технологическая линия переработки стеклобоя (Фиг. 1, 2) содержит: приемный бункер 1, оборудованный вибрационным питателем 2 разгрузки; конвейер 3 ручной сортировки, оснащенный подвесным магнитным сепаратором 4 черных металлов; первый грохот 5; первый промежуточный конвейер 6; валковую дробилку 7; сушильный барабан 8; первый ковшовый элеватор 9; аппарат 10 воздушной классификации; закром 11 отсевов легковесных примесей; второй промежуточный конвейер 12; вихретоковый магнитный сепаратор 13 цветных металлов; третий промежуточный конвейер 14; второй грохот 15; четвертый промежуточный конвейер 16; пятый промежуточный конвейер 17; второй ковшовый элеватор 18; первый оптический сепаратор 19; второй оптический сепаратор 20; контейнер 21 отсевов керамики, фарфора и камней; первый переключатель 22 потока; второй переключатель 23 потока; шестой промежуточный конвейер 24; третий ковшовый элеватор 25; третий переключатель 26 потока; накопительный силос 27 зеленого стеклобоя; накопительный силос 28 коричневого стеклобоя; третий оптический сепаратор 29; седьмой промежуточный конвейер 30; четвертый ковшовый элеватор 31; четвертый переключатель 32 потока; четвертый оптический сепаратор 33; пятый оптический сепаратор 34; пятый ковшовый элеватор 35; накопительный силос 36 бесцветного стеклобоя; восьмой промежуточный конвейер 37; шестой ковшовый элеватор 38; пятый переключатель 39 потока; весовой бункер 40 отсевов разноцветного стеклобоя; поворотный вибрационный питатель 41; закром 42 отсевов разноцветного стеклобоя; дробилку 43 отсевов разноцветного стеклобоя; шестой переключатель 44 потока.
Линия работает следующим образом. На первом этапе переработки, являющемся этапом подготовки к оптической сепарации, стеклобой с помощью фронтального ковшового погрузчика или автомобиля-самосвала выгружается в приемный бункер 1 (Фиг. 1), оборудованный вибрационным питателем 2 разгрузки. Данный питатель разгружает приемный бункер и подает перерабатываемый стеклобой, содержащий всевозможные примеси и отходы стекла разного цвета (в основном это коричневое, зеленое или бесцветное стекло с небольшими примесями синего, серого, голубого и других разноцветных стекол), на конвейер 3 ручной сортировки. На нем вручную удаляются полиэтиленовые и керамические бутылки, крупные камни, палки, тряпки, и прочий посторонний мусор, а также извлекаются черные металлы с помощью подвесного магнитного сепаратора 4. Далее предварительно очищенный стеклобой направляется для классификации по фракционному составу на вход первого грохота 5, с первого выхода которого стекло с частицами менее 50 мм (так называемый подрешетный продукт) выгружаются на первый промежуточный конвейер 6. А стеклобой фракции более 50 мм (надрешетный продукт) со второго выхода первого грохота проходит через валковую дробилку 7 и после дополнительного измельчения, особенно горлышек и донышек стеклотарного боя, тоже попадает на первый промежуточный конвейер, с выхода которого он вместе с более мелкой фракцией поступает в сушильный барабан 8. В сушильном барабане стеклобой очищается от прилипшей грязи и песка и в нем также выгорает органика и частично этикетки.
Высушенный стеклобой, выгружаемый с выхода сушильного барабана, транспортируется далее первым ковшовым элеватором 9 к аппарату 10 воздушной классификации для удаления легких фракций. В данном аппарате типа «Зиг - Заг», содержащем наклонные плоскости, установленные под углом по отношению друг к другу, классифицируемый материал пересыпается сверху вниз в противотоке с интенсивным потоком воздуха, создаваемым вентилятором и направленным снизу вверх (аппараты подобного типа выпускают фирмы «Эрга» из Калуги и «Продэкология» из Ровно). Поток воздуха выдувает при этом из стеклобоя легкие фракции (пыль, этикетки, пластик и пр.), которые двигаются вверх, осаждаются в циклоне и с помощью шлюзового затвора, входящего в состав аппарата, сбрасываются в закром 11 отсевов легковесных примесей. Очищенный же от легких фракций стеклобой ссыпается на второй промежуточный конвейер 12, на выходе которого установлен вихретоковый магнитный сепаратор 13 цветных металлов. После удаления цветных металлов стеклобой с помощью третьего промежуточного конвейера 14 направляется на вход второго грохота 15, с первого выхода которого стеклобой фракции 05 мм (подрешетный продукт) выгружается на четвертый промежуточный конвейер 16 и сбрасывается в закром 11 отсевов легковесных примесей. Необходимость удаления этой фракции из стеклобоя обусловлена тем, что в оптических сепараторах эжекторы или воздушные клапаны, осуществляющие «отстреливание» сжатым воздухом частиц сепарируемого материала, установлены с шагом 5 мм. Фракция же классифицируемого стеклобоя 5…50 мм, очищенная от черных и цветных металлов, грязи, органики и легковесных примесей, является подготовленной для оптической сепарации. Со второго выхода второго грохота эта фракция (надрешетный продукт) подается на пятый промежуточный конвейер 17 (Фиг. 2) и далее с помощью второго ковшового элеватора 18 направляется на вход первого оптического сепаратора 19.
Оптическая сепарация стеклобоя осуществляется следующим образом. Каждый из пяти оптических сепараторов, применяемых в технологической линии переработки стеклобоя, содержит приемный бункер с вибрационным питателем, который ровным слоем распределяет стеклобой по движущейся ленте ленточного питателя. На выходе ленточного питателя установлена оптическая система, сканирующая падающий поток стеклобоя и определяющая его цвет. Частицы стеклобоя с заданным для сепарации цветом отстреливаются вперед (по ходу движения ленты) сжатым воздухом с помощью эжекторов, установленных по ширине ленточного питателя с шагом 5 мм, и сбрасываются во второй разгрузочный патрубок (воронку). При этом в первый разгрузочный патрубок, расположенный ближе к выходу ленточного питателя, выгружается за счет свободного падения с ленты тот стеклобой, который не «отстреливается» сжатым воздухом. Но и тот и другой стеклобой с обоих разгрузочных патрубков используется в общем процессе оптической сепарации, причем на одних и тех же разгрузочных патрубках одного и того же оптического сепаратора в зависимости от выбранных режимов работы может выделяться разное по цвету стекло.
Эффективность оптической сепарации существенно возрастает, если в партии перерабатываемого стеклобоя один цвет стекла имеет преимущественное процентное содержание по отношению к стеклобою других цветов. В последнее время с баз вторсырья на заводы по производству стеклянной тары поступает стеклобой условно зеленого цвета (с относительно небольшим количеством примесей коричневого и белого стекла), условно коричневого цвета (с относительно небольшим количеством примесей зеленого и бесцветного стекла) и условно белого цвета (с относительно небольшим количеством примесей зеленого и коричневого стекла). Количество этих примесей может варьироваться от 10 до 30%, что существенно превышает допустимые для стекловарения нормы. Учитывая такие разновидности стеклобоя, в предлагаемой технологической линии используется три основных режима обработки. А в микропроцессорных блоках оптических сепараторов при этом записываются в память следующие параметры сканируемого стеклобоя (они записываются в процессе так называемого «обучения»): стекло и не стекло (камни, керамика, фарфор); стекло бесцветное; стекло небесцветнтое (то есть коричневое + зеленое + других цветов); стекло зеленое; стекло незеленое (то есть коричневое + бесцветное + других цветов); стекло коричневое; стекло некоричневое (то есть бесцветное + зеленое + других цветов). В соответствие с этими параметрами первый оптический сепаратор 19 всегда настраивается на отделение от стеклобоя нестеклянных примесей, второй и третий оптические сепараторы 20, 29 настраиваются в зависимости от преимущественного цвета перерабатываемого стеклобоя, а четвертый и пятый оптические сепараторы 33,34 всегда настраиваются на отделение от бесцветного стеклобоя стекла других цветов.
Рассмотрим работу технологической линии в процессе переработки стеклобоя, имеющего преимущественное процентное содержание коричневого стеклобоя. Предварительно подготовленный для оптической сепарации стеклобой с выхода второго ковшового элеватора 18 (Фиг. 3) подается на вход первого оптического сепаратора 19, настроенного для отделения от перерабатываемого материала камней, керамики и фарфора (микропроцессорный блок управления не показан), которые «отстреливаются» сжатым воздухом и через второй разгрузочный патрубок сбрасываются в контейнер 21 отсевов. Стеклобой же ссыпается с ленточного питателя оптического сепаратора в первый разгрузочный патрубок и далее самотеком (оптические сепараторы установлены каскадом друг над другом) поступает на вход второго оптического сепаратора 20. В этом сепараторе при работе с условно коричневым стеклобоем (преимущественное содержание коричневого стекла) коричневое стекло ссыпается с ленточного питателя в Первый разгрузочный патрубок, а примеси зеленого, бесцветного и другого (незначительное количество серого, синего и пр.) цвета стеклобоя «отстреливаются» сжатым воздухом вперед и направляются во второй разгрузочный патрубок. Первый разгрузочный патрубок соединен с входом первого переключателя 22 потока, а второй разгрузочный патрубок связан с входом второго переключателя 23 потока. Причем оба переключателя потока 22, 23 всегда работают в противофазе, то есть их перекидные шибера, соединяющие входы переключателей потока с выходами, всегда находятся в противоположных рабочих положениях. При этом соединенные первые выходы первого и второго переключателей потока связаны с входом шестого промежуточного конвейера 24, на который с первого разгрузочного патрубка через первый выход первого переключателя 22 потока подается коричневый стеклобой. Далее коричневый стеклобой транспортируется на' вход третьего ковшового элеватора 25, с выхода которого коричневый стеклобой с помощью третьего переключателя 26 потока направляется со второго его выхода в накопительный силос 28 коричневого стеклобоя.
Со второго разгрузочного патрубка оптического сепаратора 20, работающего в данном случае в режиме «отстреливания» сжатым воздухом «некоричневого» стеклобоя (смесь бесцветного, зеленого и др. стекла), бесцветный, зеленый и др. стеклобой поступает на вход второго переключателя 23 потока, второй выход которого соединен со вторым выходом первого переключателя 22 потока и последовательно связан с входом третьего оптического сепаратора, 29. Микропроцессорный блок управления (на схеме не показан) данного оптического сепаратора 29 работает в режиме переработки стеклобоя с преимущественным процентным содержанием коричневого стекла и «отстреливает» зеленый стеклобой, который со второго разгрузочного патрубка ссыпается на седьмой промежуточный конвейер 30 и далее с помощью четвертого ковшового элеватора 31 через первый выход четвертого переключателя 32 потока направляется в накопительный силос 27 зеленого стеклобоя. С первого разгрузочного патрубка оптического сепаратора 29 при этом выгружается бесцветный стеклобой, очищенный от случайных примесей коричневого и зеленого стекла, но содержащий незначительное их количество, образующееся из-за погрешностей сканирования и «отстреливания» сжатым воздухом. В бесцветном стекле могут быть и частицы стеклобоя других цветов. Бесцветный стеклобой с незначительным количеством разноцветных стеклянных примесей с первого разгрузочного патрубка оптического сепаратора 29 ссыпается и попадает на вход четвертого оптического сепаратора 33. В процессе оптической сепарации на данном сепараторе из бесцветного стеклобоя «отстреливаются» небольшие остатки разноцветного стекла, которые со второго разгрузочного патрубка направляются на восьмой промежуточный конвейер 37. При этом с первого разгрузочного патрубка четвертого оптического сепаратора 33 бесцветный стеклобой направляется на вход пятого оптического сепаратора 34 для повторной (контрольной) очистки от возможных разноцветных примесей, что существенно повышает качество выделяемого бесцветного стеклобоя. С первого разгрузочного патрубка пятого оптического сепаратора 34 бесцветный стеклобой, прошедший две стадии сепарации, выгружается на вход пятого ковшового элеватора 35 и с его выхода направляется в накопительный силос 36 бесцветного стеклобоя. А со второго разгрузочного патрубка пятого оптического сепаратора отсепарированные остатки разноцветного стекла также сбрасываются на восьмой промежуточный конвейер 37.
С восьмого промежуточного конвейера 37 отсевы разноцветного стеклобоя подаются на вход шестого ковшового элеватора 38, с выхода которого они поступают на вход пятого переключателя 39 потока. В одном из режимов работы с первого выхода этого переключателя отсевы разноцветного стеклобоя, количество которых, как правило, бывает незначительно, направляются на вход пятого промежуточного конвейера и многократно (до окончательного отделения примесей коричневого и зеленого стекла) вовлекаются в прохождение общего цикла сепарации на всех пяти оптических сепараторах в течении переработки всей партии стеклобоя.
Рассмотрим работу технологической линии в процессе переработки стеклобоя, имеющего преимущественное процентное содержание зеленого стеклобоя. Работа линии происходит во многом аналогично ее работе со стеклобоем с преимущественным процентным содержанием коричневого стекла и осуществляется следующим образом. Предварительно подготовленный для оптической сепарации стеклобой с выхода второго ковшового элеватора 18 (Фиг. 4) подается на вход первого оптического сепаратора 19, настроенного для отделения от перерабатываемого материала камней, керамики и фарфора (микропроцессорный блок управления не показан), которые «отстреливаются» сжатым воздухом и через второй разгрузочный патрубок сбрасываются в контейнер 21 отсевов. Стеклобой же ссыпается с ленточного питателя оптического сепаратора в первый разгрузочный патрубок и далее самотеком поступает на вход второго оптического сепаратора 20. В этом сепараторе при работе с условно зеленым стеклобоем (преимущественное содержание зеленого стекла) зеленое стекло ссыпается с ленточного питателя в первый разгрузочный патрубок, а примеси коричневого, бесцветного и другого (незначительное количество серого, синего и пр.) цвета стеклобоя «отстреливаются» сжатым воздухом и направляются во второй разгрузочный патрубок. Первый разгрузочный патрубок соединен с входом первого переключателя 22 потока, а второй разгрузочный патрубок связан с входом второго переключателя 23 потока. Причем оба переключателя потока 22, 23 всегда работают в противофазе, то есть их перекидные шибера, соединяющие входы переключателей потока с выходами, всегда находятся в противоположных рабочих положениях. При: этом соединенные первые выходы первого и второго переключателей потока связаны с входом шестого промежуточного конвейера 24, на который с первого разгрузочного патрубка через первый выход первого переключателя 22 потока подается зеленый стеклобой. Далее зеленый стеклобой транспортируется на вход третьего ковшового элеватора 25, с выхода которого зеленый стеклобой с помощью третьего переключателя 26 потока направляется с первого его выхода в накопительный силос 27 зеленого стеклобоя. Переключатель 26 потока при этом предварительно переключается в другое положение, нежели он был в режиме переработки стеклобоя с преимущественным процентным содержанием коричневого стеклобоя.
Со второго разгрузочного патрубка оптического сепаратора 20, работающего в данном случае в режиме «отстреливания» сжатым воздухом «незеленого» стеклобоя (смесь бесцветного, коричневого; и др. стекла), бесцветный, коричневый и др. стеклобой поступает на вход второго переключателя 23 потока, второй выход которого соединен со вторым выходом первого переключателя 22 потока и последовательно связан с входом третьего оптического сепаратора 29. Микропроцессорный блок управления (на схеме не показан) данного оптического сепаратора 29 работает в режиме переработки стеклобоя с преимущественным процентным содержанием зеленого стекла и «отстреливает» коричневый стеклобой, который со второго разгрузочного патрубка ссыпается на седьмой промежуточный конвейер 30 и далее с помощью четвертого ковшового элеватора 31 через второй выход четвертого переключателя 32 потока направляется в накопительный силос 28 коричневого стеклобоя. С первого разгрузочного патрубка оптического сепаратора 29 при этом выгружается бесцветный стеклобой, очищенный от случайных примесей коричневого и зеленого стекла, но содержащий незначительное их количество, образующееся из-за погрешностей сканирования и отстреливания сжатым воздухом. В бесцветном стекле могут быть и частицы стеклобоя других цветов. Бесцветный стеклобой с незначительным количеством разноцветных стеклянных примесей с первого разгрузочного патрубка ссыпается и попадает на вход четвертого оптического сепаратора 33. В процессе оптической сепарации на данном сепараторе из бесцветного стеклобоя «отстреливаются» небольшие остатки разноцветного стекла, которые со второго разгрузочного патрубка направляются на восьмой промежуточный конвейер 37. При этом с первого разгрузочного патрубка четвертого оптического сепаратора 33 бесцветный стеклобой направляется на вход пятого оптического сепаратора 34 для повторной (контрольной) очистки от возможных разноцветных примесей, что существенно повышает качество выделяемого бесцветного стеклобоя. С первого разгрузочного патрубка пятого оптического сепаратора 34 бесцветный стеклобой, прошедший две стадии сепарации, выгружается на вход пятого ковшового элеватора 35 и с его выхода направляется в накопительный силос 36 бесцветного стеклобоя. А со второго разгрузочного патрубка пятого оптического сепаратора отсепарированные остатки разноцветного стекла также сбрасываются на восьмой промежуточный конвейер 37.
С восьмого промежуточного конвейера 37 отсевы разноцветного стеклобоя подаются на вход шестого ковшового элеватора 38, с выхода которого они подаются на вход пятого переключателя 39 потока. В одном из режимов работы с первого выхода этого переключателя отсевы разноцветного стеклобоя, количество которых, как правило, бывает незначительно, направляются на вход пятого промежуточного конвейера и многократно вовлекаются в прохождение общего цикла сепарации на всех пяти оптических сепараторах в течении переработки всей партии стеклобоя. Если же этих примесей много, то для того, чтобы обратный поток их существенно не возрастал от цикла к циклу, необходимо сбрасывать их в весовой бункер 40 отсевов разноцветного стекла. Для этого пятый переключатель 39 потока переводится в другое положение и связывает выход шестого ковшового элеватора 38 с весовым бункером 40, оборудованным поворотным вибрационным питателем 41.
По результатам лабораторного анализа смеси разноцветного стеклобоя, накопленного в этом бункере, принимается одно из двух решений. Либо этот стеклобой нельзя применять и он при соответствующем положении поворотного вибрационного питателя 41 сбрасывается в закром 42 отсевов разноцветного стеклобоя для последующей утилизации, либо он при другом положении поворотного вибрационного питателя направляются на вход дробилки 43 отсевов разноцветного стеклобоя. Измельченные разноцветные отходы, как показала практика, можно дозированно небольшими порциями добавлять в коричневый стеклобой (такие добавки в бесцветный и зеленый стеклобой делать нельзя). После дробления (производительность процесса дробления задается производительностью поворотного вибрационного питателя и контролируется по убыванию веса смеси разноцветного стеклобоя в весовом бункере 40) измельченный стеклобой поступает на вход шестого переключателя 44 потока, со второго выхода которого он направляется на седьмой промежуточный конвейер 30 и далее через четвертый ковшовый элеватор 31 и второй выход четвертого переключателя 32 потока выгружается в накопительный силос 28 коричневого стеклобоя.
Рассмотрим работу технологической линии в процессе переработки стеклобоя, имеющего преимущественное процентное содержание бесцветного стеклобоя. Работа линии происходит во многом аналогично ее работе со стеклобоем с преимущественным процентным содержанием коричневого стекла и осуществляется следующим образом. Предварительно подготовленный для оптической сепарации стеклобой с выхода второго ковшового элеватора 18 (Фиг. 5) подается на вход первого оптического сепаратора 19, настроенного для отделения от перерабатываемого материала камней, керамики и фарфора (микропроцессорный блок управления не показан), которые «отстреливаются» сжатым воздухом и через второй разгрузочный патрубок сбрасываются в контейнер 21 отсевов. Стеклобой же ссыпается с ленточного питателя оптического сепаратора в первый разгрузочный патрубок и далее самотеком поступает на вход второго оптического сепаратора 20. В этом сепараторе при работе с условно бесцветным стеклобоем (преимущественное содержание бесцветного стекла) бесцветное стекло ссыпается с ленточного питателя в первый разгрузочный патрубок, а примеси коричневого, зеленого и другого (незначительное количество серого, синего и пр.) цвета стеклобоя «отстреливаются» сжатым воздухом и направляются во второй разгрузочный патрубок. Первый разгрузочный патрубок соединен с входом первого переключателя 22 потока, а второй разгрузочный патрубок связан с входом второго переключателя 23 потока. Причем оба переключателя потока 22, 23 всегда работают в противофазе, то есть их перекидные шибера, соединяющие входы переключателей потока с выходами, всегда находятся в противоположных рабочих положениях. При этом соединенные первые выходы первого и второго переключателей потока связаны с входом шестого промежуточного конвейера 24, на который с первого разгрузочного патрубка через первый выход первого переключателя 22 потока подается коричневый стеклобой. Далее коричневый стеклобой транспортируется на вход третьего ковшового элеватора 25, с выхода которого коричневый стеклобой с помощью третьего переключателя 26 потока направляется со второго его выхода в накопительный силос 28 коричневого стеклобоя. Со второго разгрузочного патрубка оптического сепаратора 20, работающего в данном случае в режиме «отстреливания» сжатым воздухом «небесцветного» стеклобоя (смесь зеленого, коричневого и др. стекла), зеленый, коричневый и др. стеклобой поступает на вход второго переключателя 23 потока, второй выход которого соединен со вторым выходом первого переключателя 22 потока и последовательно связан с входом третьего оптического сепаратора; 29. Микропроцессорный блок управления (на схеме не показан) данного оптического сепаратора 29 работает в режиме переработки стеклобоя с преимущественным процентным содержанием бесцветного стекла и «отстреливает» зеленый стеклобой, который со второго разгрузочного патрубка ссыпается на седьмой промежуточный конвейер 30 и далее с помощью четвертого ковшового элеватора 31 через первый выход четвертого переключателя 32 потока направляется в накопительный силос 27 зеленого стеклобоя. С первого разгрузочного патрубка оптического сепаратора 29 при этом выгружается бесцветный стеклобой, очищенный от случайных примесей коричневого и зеленого стекла, но содержащий незначительное их количество, образующееся из-за погрешностей сканирования и отстреливания сжатым воздухом. В бесцветном стекле могут быть и частицы стеклобоя других цветов. Бесцветный стеклобой с незначительным количеством разноцветных стеклянных примесей с первого разгрузочного патрубка ссыпается и попадает на вход четвертого оптического сепаратора 33. В процессе оптической сепарации на данном сепараторе из бесцветного стеклобоя «отстреливаются» небольшие остатки разноцветного стекла, которые со второго разгрузочного патрубка направляются на восьмой промежуточный конвейер 37. При этом с первого разгрузочного патрубка четвертого оптического сепаратора 33 бесцветный стеклобой направляется на вход пятого оптического сепаратора 34 для повторной (контрольной) очистки от возможных разноцветных примесей, что существенно повышает качество выделяемого бесцветного стеклобоя. С первого разгрузочного патрубка пятого оптического сепаратора 34 бесцветный стеклобой, прошедший две стадии сепарации, выгружается на вход пятого ковшового элеватора 35 и сего выхода направляется в накопительный силос 36 бесцветного стеклобоя. А со второго разгрузочного патрубка пятого оптического сепаратора отсепарированные остатки разноцветного стекла также сбрасываются на восьмой промежуточный конвейер 37.
С восьмого промежуточного конвейера 37 отсевы разноцветного стеклобоя подаются на вход шестого ковшового элеватора 38, с выхода которого они подаются на вход пятого переключателя 39 потока. В одном из режимов работы с первого выхода этого переключателя отсевы разноцветного стеклобоя, количество которых, как правило, бывает незначительно, могут направляться на вход пятого промежуточного конвейера и многократно вовлекаться в прохождение общего цикла сепарации на всех пяти оптических сепараторах в течении переработки всей партии стеклобоя. Если же этих примесей много, то для того, чтобы обратный поток их существенно не возрастал от цикла к циклу, необходимо сбрасывать их в весовой бункер 40 отсевов разноцветного стекла. Для этого пятый переключатель 39 потока переводится в другое положение и связывает второй выход шестого ковшового элеватора 38 с весовым бункером 40, оборудованным поворотным вибрационным питателем 41.
По результатам лабораторного анализа смеси разноцветного стеклобоя, накопленного в этом бункере, принимается одно из двух решений. Либо этот стеклобой нельзя применять и он, при соответствующем положении поворотного вибрационного питателя 41 сбрасывается в закром 42 отсевов разноцветного стеклобоя для последующей утилизации, либо он при другом положении поворотного вибрационного питателя направляются на вход дробилки 43 отсевов разноцветного стеклобоя. После дробления (производительность процесса дробления задается производительностью поворотного вибрационного питателя и контролируется по убыванию веса смеси разноцветного стеклобоя в весовом бункере 40) измельченный стеклобой поступает на вход шестого переключателя 44 потока, с первого выхода которого он направляется на шестой промежуточный конвейер 24 и далее через третий ковшовый элеватор 25 и второй выход третьего переключателя 26 потока выгружается в накопительный силос 28 коричневого стеклобоя.
Таким образом, изменяя режимы работы технологической линии и задавая второму и третьему оптическим сепараторам разные параметры, соответствующие разным партиям стеклобоя с преимущественным процентным содержанием коричневого, зеленого и бесцветного стеклобоя, можно оптимизировать процесс оптической сепарации и минимизировать расход сжатого воздуха за счет «отстреливания» частиц стекла того цвета, которого в каждой конкретной партии стеклобоя меньше. При этом параметры, записываемые в микропроцессорные блоки (не показаны) первого, четвертого и пятого оптических сепараторов остаются неизменными. Также за счет того, что при переработке партий стеклобоя, имеющих разный преимущественный цвет, используется для разделения стеклобоя на коричневое, зеленое и бесцветное стекло всего два оптических сепаратора (основное разделение производится на втором и третьем сепараторах), уменьшается стоимость оборудования всей линии, в которой наиболее дорогими аппаратами являются оптические сепараторы. Кроме того, за счет двухкаскадной очистки бесцветного стеклобоя существенно повышается его качество, а возможность использования (или утилизации) отсевов разноцветного стекла также повышает функциональные возможности линии.
Источники информации, на которые следует обратить внимание при экспертизе:
1. Ефременков В.В. Использование стекольного боя в производстве стеклотары //Стекло. Glass Russia - 2007 - №6 - С. 36-39;
2. Лозин А.А., Кубай Л.В., Нитяговский В.В. Применение магнитных сепараторов в стекольной промышленности стеклобоя // Стекло. Glass Russia - 2008 - №8 - С. 34-40;
3. Денисова Д.В., Красногоров В.А. Высокопроизводительные комплексы RESOLINE для переработки стеклобоя // Стекло. Glass Russia - 2018 - №5 - С. 76-78.
4. Трофимов Г.В. Профессиональные секреты переработки стеклобоя // Твердые бытовые отходы - 2017 - №10 - С. 22-26.