詹奕純

(廣東健誠高科玻璃制品股份有限公司 廣東 潮州 515658)

前言

國家標準GB/T 30771-2014《日用玻璃陶瓷》國家標準中，對日用玻璃陶瓷的定義為：由結晶相和玻璃相構成的一類陶瓷復合材料，一般通過對玻璃進行適當加熱處理以使玻璃體內(nèi)產(chǎn)生足量結晶相而獲得[1]。日用玻璃陶瓷是由玻璃陶瓷材料所制成的制品，如可供接觸食物的日用餐具，包括盤、碗、盆等。

在日用玻璃陶瓷生產(chǎn)中，通常以二氧化硅、碳酸鈉、氫氧化鋁、碳酸鈣等為主要原料。原料經(jīng)粉碎加工和混和，以粉狀的形態(tài)送到熔煉爐中進行約1 400 ℃的熔煉，經(jīng)熔煉的原料以玻璃漿形態(tài)。供制品成形使用。由于日用玻璃陶瓷通常都是大批量和連續(xù)式生產(chǎn)，使用的熔煉爐都是大容量和大產(chǎn)量。采用冷頂熔煉爐比較適用于大批量和連續(xù)式生產(chǎn)，具有環(huán)保和節(jié)能特點。

熔煉爐要求連續(xù)式均衡給料，常規(guī)的供料方式是機械式提升塔和人工配合給料，勞動強度大，工人在高溫和有粉塵環(huán)境下作業(yè)，勞動強度比較大、工作環(huán)境惡劣、生產(chǎn)效率低，環(huán)保條件較差。研究并采用氣動送料形式，配套給料裝置，能實現(xiàn)機械化和半自動化生產(chǎn)，減輕工人勞動強度，提高生產(chǎn)效率，使生產(chǎn)達到節(jié)能、高效和環(huán)保。

1 研究內(nèi)容

本項研究包括氣動送料和均勻給料形式，包括裝備和使用方法(部分內(nèi)容已申報發(fā)明專利)。

1.1 送料和給料形式

大型的冷頂熔煉爐的高度通常在6～10 m，給料點是在熔煉爐頂部開口處。給料時應使粉狀材料均勻地散布到爐內(nèi)幾平方米的平面上。因而，粉狀送達高于爐頂?shù)奈恢弥?，應通過給料裝置，使粉料在容器內(nèi)通過多條分支管道撒布到爐內(nèi)，防止粉料在爐內(nèi)某一個平面點上集中堆積，影響熔煉效果。

在管道內(nèi)，粉狀礦化料由于壓力空氣的推動，能順著管道前進并到達設定的裝置中，完成礦化料的高度提升。

采用空氣壓縮機制備壓縮空氣輸入送料管道的下端，在管道的某一點上開設進料口，礦化料進入送料管道后，由于壓縮空氣的推動而向前運動到達目的地。送料管道的口徑可根據(jù)送料量而定，管道從地面斜放至爐頂，角度為30°～40°。礦化料中含有堅硬顆粒料，運動過程容易磨傷管道內(nèi)壁，在管道內(nèi)面設置聚四氟乙烯或橡膠內(nèi)襯，使摩擦力減小，空氣推動壓力減輕、礦化料的運動速度加快?？諝鈮毫Φ拇笮「鶕?jù)送料量而定，可通過調(diào)試，確定適合的空氣用量和空氣壓力。

礦化料通過管道到達爐頂之后，進入收投料容器。容器設置于熔爐頂端，內(nèi)部設有通氣管(排氣管)、下部為梯形狀并設有多條的輸送料小管，小管向下指向熔爐開口的內(nèi)部。當壓縮空氣將礦化料送達收投料容器時，由于容器比管道的容氣量大，而且有出氣口，管道的壓縮空氣進入容器后壓力下降、礦化料掉落入容器的梯形面上，并通過多條小管，在壓力降低的氣流下滑動并撒落到熔爐內(nèi)，完成給料。容器內(nèi)的漂浮粉塵通過容器上端的通氣管，隨空氣排出通氣管外并進入濾水池，粉塵被水過濾后并沉降于水池中。水池中的沉降物定期清理回收利用。

1.2 裝備

裝備形成可采用如圖1所示形式，也可根據(jù)實際需要進行變更和完善。

1-壓縮空氣儲氣罐 2-礦化料開口容器 3-收投料容器 4-過濾水池 5-空氣壓縮機 6-聚四氟乙烯圓管 7-鋼管 8-聚四氟乙烯板片 9-投料管 10-通氣管 11-閘網(wǎng) 12-溢洪出水口 13-自來水進水口 14-冷頂熔煉爐 15-壓力空氣輸出閥 16-礦化料出料口 17-輸送料管的出料口。

圖1日用玻璃陶瓷生產(chǎn)用大熔爐的氣動供給料裝備

2 操作方法

上述1.2條款的裝備的一般操作方法可以按下列方法操作。

2.1 準備工作

向壓縮空氣儲氣罐供氣，并向礦化料開口容器內(nèi)加料，容器內(nèi)的加料量占容器容量的60%～70%，向過濾水池加水，使水位達到溢洪出水口。

2.2 開始工作

打開壓縮空氣儲氣罐的壓縮空氣輸出閥，將輸出空氣的壓力控制在0.6～0.8 MPa,礦化料通過出料口進入輸送料管。料管內(nèi)的壓縮空氣帶動細顆粒狀礦化料快速向前運動，進入收投料容器。由于收投料容器體積大于料管，而且通氣管和投料管口對外通氣，帶有壓力的空氣和礦化料在進入收投料容器內(nèi)時迅速降壓，壓力氣體主要通過通氣管道排出，礦化料向下掉落，通過投料管口進入冷頂熔煉爐內(nèi)。

2.3 工作過程調(diào)節(jié)和控制

過濾水池的水位保持接近溢洪口，而通氣管的后管口位置低于溢洪出水口(即是在水位以下)，使通氣管在排氣中帶出的微量粉塵沉降到水中，使經(jīng)水過濾排出的空氣保持清凈。

3 結語

連續(xù)式均勻地供給料是日用玻璃陶瓷生產(chǎn)用大熔爐生產(chǎn)的需求。采用氣動供給料是一種省力、方便、環(huán)保、實用的供料方式，可以提高生產(chǎn)效率、減輕工人勞動強度，對于工作人員的人身安全方面也有一定保障。裝備的規(guī)模可與熔爐匹配，可通過實驗確定裝備及工藝的技術指數(shù)，如管道直徑、空氣壓力等，力求產(chǎn)生較佳效果、達到設計要求。研究并應用氣動供給料技術，有助于推動日用玻璃陶瓷生產(chǎn)行業(yè)的技術進步，有助于促進我國的日用玻璃陶瓷產(chǎn)業(yè)發(fā)展和趕超世界先進水平。