Materialhandhabung, Beschickung

Die Rohstoffe, wie z.B. Basalt, Dolomit und Koks werden mit LKW oder per Bahn transportiert und in Halden in einem offenen Lager gelagert. Den Transport von den Halden zum Eingangsbehälter wird durch Lader durchgeführt. Vom Empfangsbehälter wird das Material auf den Primärförderer mittels eines Vibrators geschüttet. Der Primärförderer transportiert die Rohstoffe zu den Tagesbehältern, welche für 4 verschiedene Bestandteile (Basalt, Schlacke, Dolomit, Koks) bestimmt sind, mit Hilfe eines Verteilförderers im oberen Teil der Behälter. Unter den Behältern sind vier Wiegesysteme (Abmessungssystem), welche automatisch den Kupolofen mit der geforderten genauen Rohstoffmenge füllen. Das angelieferte Material wird an einen Förde-rer übergeben und auf den Füllförderer transportiert, welcher das Material direkt in den Kupolofen transportiert.

Kupolofen

Im Kupolofen werden die Rohstoffe (Stein mit Zusätzen) mittels Koks geschmolzen. Der Kupolofen besteht aus einem Schmelzbereich zur Beschickung und zum Abtransport. Den oberen Teil des Ofens bilden die Annahmetrichter, die mit einem rotierendem Füllstutzen und einem durch einen Kegel geschlossenes Tor und einem Füllrohr, welches gleichmäßig das Material verteilt, ausgestattet sind. Der minimale Materialpegel in dem Füllrohr wird durch einen Füllstandssensor verfolgt. Vom Abtransport-bereich werden die Abgase abgeführt. Der Schmelzbereich besteht aus einem kegelförmigen, wassergekühlten Mantel. Der untere Teil erweitert sich zum einfacheren Ausschütten des Ofens. Im oberen Teil des Schmelzbereichs ist ein Windverteilungssystem, aus dem vorgewärmte Luft über Winddüsen in den Schmelzbereich geblasen wird. Die Schmelze fließt aus dem Ofen über einen Siphon und Verteilungskanäle in die Zerfaserungsmaschine. Bei Unterbrechung des Zerfaserungsprozesses wird die Schmelze über eine Notrinne nach unten unter den Kupolofen geleitet.

Zerfaserungsmaschine

Die Zerfaserungsmaschine verändert die Schmelze in Fasern. Die Fasern entstehen durch eine Luftströmung mit Hilfe von Zerfaserungsrädern, in die Fasern werden Bindemittel und Öl zugegeben. Jedes Zerfaserungsrad wird durch einen eigenständigen Motor mit einem Frequenzumrichter zur stufenlosen Regelung der Drehzahlen angetrieben.

Bindemittelsystem

Bestandteile, die zur Vorbereitung des Bindemittels notwendig sind, also Phenolharz, Harnstoff, Silikon, Ammoniak, staubbindendes Öl und Wasser, werden in verschiedenen Vorratsbehältern gelagert, nach der Rezeptur dosiert und gemischt und zur Zerfaserungsmaschine gepumpt.

Sammeltrommel

Die Fasern aus der Zerfaserungsmaschine werden in einer dünnen Schicht in der Sammeltrommel gesammelt, welche sie an ein Pendel weiter gibt. Vor der rotierenden Trommel befindet sich eine teilweise durch Wasser gekühlte Eingangskammer. Die Fasern aus der Eingangskammer werden auf der gelochten Manteloberfläche der Trommel mittels der Rotation und von Saugluft transportiert.

Pendel

Das Pendel übernimmt eine dünne Schicht der Primärwolle und legt sie in Schichten auf dem Formförderer ab, wodurch die gewünschte Höhe der Watte vor der Kompressionsbank geschaffen wird. Es besteht aus zwei senkrechten Transportbändern, zwischen denen eine Schicht Wolle nach unten zum Formförderer geführt wird. Beide Transportbänder sind an einem gemeinsamen Pendelrahmen aufge-hängt.

Formförderer

Die dünne Primärschicht, die aus dem Pendel kommt, wird in Schich-ten auf dem Formförderer abgelegt. Die Stärke des so gebildeten Blocks Wolle wird durch die Geschwindigkeit der Produktionslinie bestimmt. Der Formförderer, bestehend aus drei Teilen, ist zur Ermöglichung verschiedener Produktstärken höhenverstellbar. Die Förderer werden durch Motoren mit Frequenzumrichter angetrieben. Unter dem ersten Förderer sind Wiegeanlagen installiert, welche das spezifische Gewicht von einem Quadratmeter des Wollblocks für die Anpassung der Liniengeschwindigkeit messen.

Kompressionsbank

Diese Maschine drückt das nicht ausgehärtete Material auf die gegebene Stärke und Länge bevor das Material in die Härtekammer kommt. Die Längsverdichtung verbessert die Druckfestigkeit des Produkts durch die Umorientierung der Fasern. Dies wird durch einen Geschwindigkeitsunterschied zwischen Zuführung und Abführung erreicht.

Aushärtekammer

Das Material wird über eine Härtekammer zwischen dem oberen und unteren Förderer mittels Lamellen transportiert. Die Kettenräder auf der Ausgangsseite werden durch einzelne Motoren mit Geschwindigkeitsregulierung angetrieben. Jeder Förderer hat zwei Zugketten, die jede Seite der robusten Lamellen verbinden. Der obere Förderer ist auf einem senkrecht beweglichen Rahmen installiert, der untere Förderer ist auf einem festen Rahmen installiert. Durch die Einstellung des Abstands zwischen den Förderern erhalten die Produkte unterschiedliche Stärken. Die Einstellung wird durch eine Einstellschraube durchgeführt, die sich an beiden Seiten der Kammer befindet. Alle Einstellschrauben werden durch einen einzigen Motor über Kardanwellen und Schneckenräder eingestellt. Die Heißluft für die Aushärtung wird aus der Nachverbrennungsanlage über die Wolle in senkrechter Richtung geblasen. Zur Begrenzung der Entweichung der Heißluft in die Umgebung wird im Ofen ein Unterdruck erzeugt.

Nachverbrennungssystem der Aushärtekammer

Für die Aushärtung des Bindemittels in der nicht ausgehärteten Wolle wird in die Aushärtekammer Heißluft zugeführt. Die Abgase aus der Aushärtekammer werden in einer Brennkammer gereinigt und vor dem Ablassen in die Atmosphäre werden sie zur Vorwärmung der Lamellen verwendet. Das Zirkulationssystem der Heißluft besteht aus 2 Zirkulationsventilatoren, einer Erwärmungskammer und der benötigten Rohrleitung. Die Verbrennungskammer und die Erwärmungskammer sind mit einer Automatik zur Flammen- und Temperaturregelung ausgestattet. Im Fall eines Brandes im Heißluft- oder Verbrennungssystem wird manuell ein Löschsystem gestartet.

Kühlzone

In der Kühlzone wird die heiße ausgehärteten Watte, welche die Aushärte-kammer verlässt, durch über das Material angesaugte Luft gekühlt. Das System besteht aus Ventilator, Schalldämpfer, Trockenfilter und Rohrleitung, welche die Kühlzone, den Ventilator und Schornstein verbindet. Im Fall eines Brandes im Heißluft- oder Verbrennungssystem wird manuell ein Löschsystem gestartet.

Kaltes Linienende

Diese gesamte Anlage dient dazu, dass die ausgehärtete Watte auf die gewünschte Länge und Breite geteilt wird, und dass die gewünschte Verpackung durchgeführt wird. Zum Schneiden des Wolleblocks auf die gewünschte Breite ist die Linie mit einer Vertikalsäge mit mehreren, durch einen Motor angetriebenen, seitlich einstellbaren, wenig staubenden Sägen ausgestattet. Zum Schneiden des Wolleblocks auf die gewünschte Produktlänge ist die Linie mit einer Quersäge ausgestattet, die im Takt mit der Fertigungslinie arbeitet. Alle Schnittmodule der Vertikalsäge und der Quer-säge arbeiten mit rotierenden wenig staubenden Sägen. Zur Besäumung der Wattekanten ist die Linie mit zwei Sägen ausgestattet, jede von ihnen an einer Seite der Fertigungslinie. Die Sägeblätter besäumen die Kante und gleich-zeitig verarbeitet ein Rotationsmesser die Restschnitte in Granulat. Vor der Zuführung auf das Sammelband werden die Restschnitte in einem Granulierer zermalmt, der im Transportsystem des Kantenabfalls installiert ist. Horizontalsägen dienen zum Schneiden der Watte in zwei oder drei Schichten. Diese Anzahl hängt von der gewünschten Schichtstärke für leichtes Material zusammen. Die Stapelanlage dient zur Entnahme der Platten von der Fertigungslinie und dem Stapeln der im Voraus bestimmten Anzahl an Elementen. Plattenelemente kommen in bis zu vier Reihen (in Abhängigkeit von der Einstellung der Säge). Jeder Zyklus der Plattenreihe wird nach dem Sägen beschleunigt (fliegende Säge) und die Platten werden durch einen gekippten Förderer auf den Stapeltisch transportiert, wo ein im Voraus festgelegte Anzahl an Elementen für die Bildung der ge-wünschten Stapelung der Teile verwendet wird. Das Verpackungs- und Schrumpf-system ist für die Umverpackung der gebildeten Packungen an Platten aus Mineralwolle und für ihre Schrumpfung in einem Wärmetunnel (für Schrumpffolie) entworfen.

Nachverbrennungsanlage des Kupolofens

Während des Betriebs werden Abgase aus dem Kupolofen in ein Gasreini-gungssystem geführt. Im Notfall, oder wenn die Temperatur der Abgase 360°C übersteigt, werden die Abgase in die Atmosphäre über einen Notschornstein mit Hilfe eines Ejektors mit Ventilator abgeführt. Die Abgase werden durch eine Rohrleitung in einen Kühler geführt, welcher sich vor einem Filter befindet. Dieser Wärmetauscher kühlt die Abgase (durch Frischluft) oder erwärmt sie (durch sauberes Abgas) zum Erhalt der gegebenen konstanten Temperatur der Abgase am Eingang zum Filter. Weiterhin werden die Abgase durch ein Rohr in einen Wärmetauscher für die Abgasvorwärmung geleitet, wo die Abwärme des gereinigten Gases zur Vorwärmung der Abgase verwendet wird. Die Abgasvorwärmung minima-lisiert den Brennstoffverbrauch in der Verbrennungskammer, wo sich das vorgewärmte Gas weiter auf die geforderte Reaktionstemperatur (820 – 860°C) durch die Verbrennung von Kohlenstoffmonoxid und Erdgas erwärmt. Am Ausgang aus der Verbrennungskammer werden die gereinigten Abgase durch die Zuführung von Frischluft auf eine Temperatur gekühlt, welche die gewünschte Temperatur der Blast Air des Kupolofens garantiert. Die Blast Air wird weiter über das Windleitsystem und Düsen in den Schmelzbereich des Kupolofens verteilt. Das gesamte System ist für eine automatische Steuerung und eine Zusammenarbeit mit einem Visualisierungssystem entworfen. Sämtliche technologisch wichtige Werte (Durchflüsse, Temperaturen, Drücke) sowie auch Alarme, werden auf einem Bildschirm (Win CC) angezeigt. Dieses System hilft, den Prozess zu verstehen, vereinfacht den Betrieb und die Wartung.

Steuerungssystem

Es bildet die Bedienungspaneele der Motoren (MCC), das Steuerungssystem der Linie (PCC) und das Visualisierungssystem.

MCC

Alle Motoren werden mit einer Stromversorgung aus den Motorpaneelen geliefert, sie sind für die Bedienung und Absicherung des Betriebs der Motoren direkt über einen Sanftanlaufstarter, oder über einen Frequenzumrichter bestimmt. Jeder Motor hat eine Automatiksicherung für den Motorschutz.

PCC

Das Technologisches Bedienungszentrum ist mit mehreren SPS ausgestattet, welche über eine Profi-Bus-Leitung angeschlossen sind. Alle Geräte sind an die PCC-Paneele angeschlossen.

Visualization

Die Anzeige-PC sind an die PCC über einen Ethernet-Verbindungstyp angebunden. Es gibt hier Bildschirme mit technologischen Informationen zu:

• Transport und Rohstofffüllung,
• dem Kupolofen einschließlich des Kupol-Kühlsystems und der Siphon-Absperrvorrichtungen,
• der Trommel mit Zerfaserungsmaschine, Pendel, Formförderer,
• der Kompressionsbank, Aushärtekammern, einschließlich Erwärmung und Verbrennung,
• den kalten Linienteilen,
• der Nachverbrennungsanlage des Kupolofens,
• dem Bindemittelsystem.

 

ENETEX Linie zur Herstellung von Mineralischen Isolationsmaterialien