დისკუსია ფისოვანი ქვიშის რეგენერაციის ტექნოლოგიის აღჭურვილობის შესახებ

დისკუსია ფისოვანი ქვიშის აღდგენის ტექნოლოგიის აღჭურვილობის შესახებ
თანამედროვე ჩამოსხმის საამქროებში ჩამოსხმის განყოფილება ამზადებს ქვიშის ზუსტ ფორმებს გამმყარებელი აგენტების ფისოვანი ქვიშის შერევით და შემდეგ ასხამს რთულ ლითონის კომპონენტებს. თუმცა, როდესაც ცხელი გამდნარი რკინა გაცივდება და ჩამოსხმა ამოღებულია, ქვიშის ფორმები, რომლებიც მათ შესანიშნავ ფორმას აძლევდნენ, უეცრად იშლება და ხდება ნარჩენი ქვიშის გროვა (ძველი ქვიშა). ტრადიციულად, ეს ძველი ქვიშა განიხილებოდა, როგორც სამრეწველო მყარი ნარჩენები დაბალ ფასად ან თუნდაც ნაგავსაყრელზე. ამან არა მხოლოდ გამოიწვია რესურსების უზარმაზარი ხარჯვა და ხარჯების ზეწოლა, არამედ სერიოზული ეკოლოგიური პრობლემებიც გამოიწვია.
ფისოვანი ქვიშის რეგენერაციის ტექნოლოგიის გაჩენა სწორედ ამ პრობლემის გადასაჭრელად არის. მისი ძირითადი მიზანია გამოიყენოს ფიზიკური ან ქიმიური პროცესის აღჭურვილობის კომპლექტი ქვიშის მარცვლების ზედაპირს დაფარული ფისოვანი ფირის, მტვრისა და მინარევების მოსაშორებლად, ქვიშის მარცვლების ფიზიკური და ქიმიური თვისებების აღდგენა ახალი ქვიშის მახლობლად და ამით ხელახლა-დანერგვა ჩამოსხმის წარმოების ხაზში. ეს არ არის მხოლოდ ტექნოლოგიური ინოვაცია, არამედ წარმოების კონცეფციის ღრმა ტრანსფორმაცია.
I. ფისოვანი ქვიშის რეგენერაციის ბირთვი: "ინერტული მემბრანის" მოცილება
თავად ქვიშის ნაწილაკებს (ჩვეულებრივ კვარცის ქვიშას) აქვთ უკიდურესად მაღალი სითბოს წინააღმდეგობა და ქიმიური სტაბილურობა. მათი შესრულების დეგრადაციის ძირითადი მიზეზი არის მყარი, ფოროვანი ინერტული ფისი, რომელიც ფარავს ქვიშის ნაწილაკების ზედაპირს განმეორებითი გათბობისა და მექანიკური მოქმედების ქვეშ. ეს ფილმი ამცირებს შემაკავშირებელ ძალას ახალ და ძველ ქვიშის ნაწილაკებს შორის, რის შედეგადაც მცირდება ქვიშის სიმტკიცე და იზრდება ჩამოსხმის ფორიანობის დეფექტები. ამიტომ, რეგენერაციული აღჭურვილობის უპირველესი ამოცანაა ამ ფილმის ეფექტურად და ეკონომიურად ამოღება.
II. ძირითადი რეგენერაციის აღჭურვილობის ტექნოლოგიის მარშრუტები და შედარება
ამჟამად, ინერტული მემბრანების მოცილების სხვადასხვა მექანიზმიდან გამომდინარე, ფისოვანი ქვიშის რეგენერაცია ძირითადად იყოფა შემდეგ კატეგორიებად:
მექანიკური ხახუნის რეგენერაციის მეთოდი
პრინციპი: მაღალი-სიჩქარით მბრუნავი იმპულსით ძველი ქვიშა ეყრება მყარი საფენის ფირფიტას. ან, ქვიშის ნაწილაკებსა და ქვიშის ნაწილაკებსა და აღჭურვილობის კომპონენტებს შორის ინტენსიური შეჯახებისა და ხახუნის შედეგად, ინერტული მემბრანა იშლება და იშლება მექანიკური ძალის გამო.
ძირითადი აღჭურვილობა:
ძლიერი ხახუნის აღდგენის მანქანა: იგი აღჭურვილია მაღალი-როტორით და ფიქსირებული ლაინერით. ძველი ქვიშა აჩქარებულია და ეჯახება ვიწრო კამერაში, რაც იწვევს რეგენერაციის მაღალ ეფექტურობას.
ცენტრიდანული ზემოქმედების აღდგენის მანქანა: ცენტრიდანული ძალის გამოყენებით ქვიშის ნაწილაკების სწრაფად გამოდევნა და მათი ზემოქმედება აცვიათ-გამძლე სამიზნე რგოლზე.
უპირატესობები: აღჭურვილობის ინვესტიცია შედარებით დაბალია, სისტემა მარტივია, ენერგიის მოხმარება ზომიერია და შესაფერისია მცირე და საშუალო-დიდი სამსხმელოსთვის, ასევე თიხის ქვიშისა და ნატრიუმის სილიკატური ქვიშის ერთობლივი გადამუშავებისთვის.
შეზღუდვები: ფისოვანი მემბრანის მოცილების სიჩქარე (როგორც წესი, დაახლოებით 10-15%) შედარებით დაბალია, რეგენერირებული ქვიშის აალებისას (LOI) წონის დაკლება შეზღუდულია და წარმოქმნილი წვრილი ფხვნილის რაოდენობა დიდია, რაც მოითხოვს მტვრის ეფექტური მოცილების კომპანიონს.
2. თერმული რეგენერაცია
პრინციპი: ჟანგბადით-მდიდარ გარემოში მაღალ ტემპერატურაზე (დაახლოებით 800 გრადუსი), ძველ ქვიშაში არსებული ფისი მთლიანად იწვება და იჟანგება აირებად (როგორიცაა CO2, H2O და ა.შ.) და შემდეგ გამოიდევნება და ტოვებს სუფთა ქვიშის ნაწილაკებს.
ძირითადი აღჭურვილობა: თერმული რეგენერაციის ღუმელი, როგორც წესი, თხევადი საწოლის ან მბრუნავი ღუმელის სახით, აღჭურვილია ეფექტური სანთურებით, სითბოს გაცვლის სისტემით და გამონაბოლქვი აირების გამწმენდი მოწყობილობით.
უპირატესობები: რეგენერაციის ეფექტი საუკეთესოა. რეგენერირებული ქვიშის ხარისხი ყველაზე ახლოს არის ახალი ქვიშის ხარისხთან (ანთების დროს დანაკარგი შეიძლება შემცირდეს 0,2%-მდე). ხელახალი გამოყენების მაჩვენებელი მაღალია (90-95%) და მას შეუძლია ეფექტურად ამოიღოს ყველა ორგანული დამაბინძურებლები.
შეზღუდვები: აღჭურვილობა მოითხოვს უზარმაზარ ინვესტიციას, აქვს ენერგიის უკიდურესად მაღალი მოხმარება, არის ძალიან რთული, აქვს მაღალი ექსპლუატაციისა და ტექნიკური ხარჯები და გამოიმუშავებს ნარჩენ გაზს, რომელსაც უნდა მოგვარდეს. იგი გამოიყენება მხოლოდ დიდი-მასშტაბიანი, მაღალი-მოცულობის და-მაღალი ხარისხის ჩამოსხმის წარმოების საწარმოებისთვის (როგორიცაა საავტომობილო ძრავის ბლოკები და ცილინდრის თავები).
3. თერმული-მექანიკური კომბინირებული გადამუშავების მეთოდი
პრინციპი: ის აერთიანებს ორივე მეთოდის უპირატესობას. ჯერ ფისოვანი ფენა ხდება მტვრევადი და იშლება დაბალ-ტემპერატურულ გამოცხობისას (300-500 გრადუსი) და შემდეგ უკვე მტვრევადი ფენა მთლიანად იხსნება მექანიკური ხახუნის მეშვეობით.
ძირითადი აღჭურვილობის პროცესი: ძველი ქვიშა → წინასწარ გახურების მოწყობილობა → მექანიკური რეგენერაციის მანქანა → გაგრილება და დახარისხება.
უპირატესობები: ის აღწევს უკეთეს რეგენერაციულ ეფექტს, ვიდრე სუფთა მექანიკური მეთოდი დაბალ ტემპერატურაზე, ვიდრე სუფთა თერმული მეთოდი. ენერგიის მოხმარება და ინვესტიცია ორს შორის მოდის. ამჟამად ის არის ძირითადი ვარიანტი უკეთესი ხარჯების ეფექტურობითა და ტექნიკური ბალანსით და უპირატესობას ანიჭებენ საშუალო-და უფრო დიდი სამსხმელო საწარმოებს.
4. მშრალი რეგენერაცია და სველი რეგენერაცია
მშრალი პროცესი: ეს ეხება ზემოხსენებულ მექანიკურ და თერმულ მეთოდებს, ძირითადად მშრალი ძველი ქვიშის დასამუშავებლად. ამჟამად ის აბსოლუტური მეინსტრიმია.
სველი მეთოდი: მინარევები ამოღებულია ისეთი მეთოდებით, როგორიცაა ჰიდროციკლონი და სკრაბი. მისი რეგენერაციული ეფექტი შესანიშნავია, მაგრამ წარმოქმნის დიდი რაოდენობით ჩამდინარე წყლებს, რომელიც საჭიროებს დამუშავებას. სისტემა დიდი ზომისაა და დღესდღეობით იშვიათად გამოიყენება ფისოვანი ქვიშის რეგენერაციისთვის, გარემოს დაცვის უკიდურესად მაღალი მოთხოვნების გამო.
III. რეგენერაციის სისტემის ძირითადი დამხმარე მოწყობილობა
სრული რეგენერაციის სისტემა ბევრად მეტია, ვიდრე მხოლოდ ერთი ძირითადი ერთეული; ის უფრო დახვეწილ „ქვიშის სამკურნალო საავადმყოფოს“ ჰგავს:
წინასწარ-დამუშავების განყოფილება: მაგნიტური გამყოფი (რკინის მარცვლების მოსაშორებლად), გამანადგურებელი (დიდი ქვიშის ბლოკების დასამტვრევად), სკრინინგის მანქანა (ძირის ძვლებისა და სხვა მინარევების მოსაცილებლად).
აღდგენის ძირითადი დანადგარი: ზემოაღნიშნული ხახუნის მანქანები, თბოგამამუშავებელი ღუმელები და ა.შ.
პოსტის-დამუშავების ერთეული:
ჰაერის-განცალკევებული მტვრის მოცილების სისტემა: ბირთვის ბირთვი, ის ეფექტურად აშორებს ქვიშისგან მოხსნად წვრილ ფხვნილს (მტვერს) ჰაერის ნაკადის საშუალებით, რაც არის გადამუშავებული ქვიშის ხარისხის უზრუნველსაყოფად.
გაგრილების სისტემა: განსაკუთრებით თერმული მეთოდების ან თერმული-მექანიკური მეთოდებისთვის, ცხელი ქვიშა უნდა გაცივდეს ოთახის ტემპერატურამდე (ჩვეულებრივ < 40 გრადუსამდე) მის ხელახლა გამოყენებამდე.
ქვიშის შესანახი და გადამტანი სისტემა: უზრუნველყოფს გადამუშავებული ქვიშის შენახვას და ავტომატურ განაწილებას.
IV. ტექნიკური განხილვა და სამომავლო პერსპექტივები
ფისოვანი ქვიშის რეგენერაცია არ არის მხოლოდ „ნარჩენების საგანძურად გადაქცევის“ პროცესი; ეს არის რთული სისტემის ინჟინერია, რომელიც მოითხოვს ფრთხილად განხილვას.
დებატები ტექნოლოგიის შერჩევის შესახებ: საწარმოებმა უნდა იპოვონ ოპტიმალური ბალანსის წერტილი "აღდგენილი ქვიშის ხარისხის მოთხოვნებს", "ერთ-ერთჯერადი საინვესტიციო შესაძლებლობებს", "გრძელ-ოპერაციულ ხარჯებს" და "გარემოსდაცვითი რეგულაციების" შორის. არ არსებობს საუკეთესო ტექნოლოგია; მხოლოდ ყველაზე შესაფერისი ტექნოლოგია არსებობს.
ეკონომიკური მოსაზრებები: გადამუშავების სისტემის ინვესტიციების ანაზღაურებადი პერიოდი, როგორც წესი, მოიცავს ქვიშის ახალი შესყიდვის ხარჯების დანაზოგის გამოთვლას, ნარჩენი ქვიშის განკარგვის ხარჯებს, ასევე ქვიშის სტაბილური ხარისხის შედეგად ჩამოსხმის მოსავლიანობის გაზრდას.
დაზვერვა და დახვეწა: მომავალი გადამუშავების მოწყობილობა უფრო მეტ ყურადღებას დაუთმობს ონლაინ მონიტორინგს (როგორიცაა-შემცირების რაოდენობის, ნაწილაკების ზომისა და ტენიანობის შემცველობის რეალურ დროში გამოვლენა) და ინტელექტუალურ კონტროლს, გადამუშავების პროცესის პარამეტრების ავტომატური ოპტიმიზაციის მიღწევას და მთელ ჩამოსხმის MES სისტემასთან ინტეგრირებას, სრულფასოვანი მასალის რეალიზაციისთვის{1}
გარემოს დაცვა დახურული ციკლი: გადამუშავების პროცესში წარმოქმნილი მტვრისა და გამონაბოლქვი აირების უფრო ეფექტური შეგროვება და უვნებელი დამუშავება იქნება აღჭურვილობის სტანდარტული მოთხოვნა. ჭეშმარიტად მწვანე წრიული პროცესის მიღწევა "ქვიშიდან ქვიშამდე".
დასკვნა
ფისოვანი ქვიშის აღდგენის მოწყობილობა შეუცვლელი "თირკმელია" ჩამოსხმის ინდუსტრიის მდგრადი განვითარებისთვის. სამრეწველო პროდუქტების-გაწმენდითა და ხელახალი გამოყენებით, იგი გარდაქმნის ტრადიციულ ხაზოვან წარმოების მოდელს წრიული ეკონომიკის მოდელად.