Calcin et composition verrière : abrasif, précis, poussiéreux

Un four verrier est alimenté par une recette, pas par une matière. L'atelier de composition pèse plusieurs matières premières à des tolérances serrées, les mélange, les humidifie et les livre au four dans un état qui doit être le même à chaque heure. La plupart sont abrasives ; l'une d'elles motte en air humide ; le sable présente un risque de poussière alvéolaire ; et le verre recyclé, qui représente une part croissante de l'enfournement, arrive coupant, variable et contaminé. Voici comment chaque constituant se manutentionne, où l'atelier de composition s'use et ségrège, et ce qu'une ligne de calcin doit faire.

Qu'entre-t-il dans la composition, et comment chaque constituant se manutentionne-t-il ?

Les comportements du tableau sont des tendances, pas des valeurs de conception. Masse volumique apparente, humidité, granulométrie et comportement à l'écoulement varient selon les sources et les qualités, et un atelier de composition se dimensionne sur les matières qu'il reçoit réellement, mesurées, plutôt que sur celles que nomme la recette.

Comment fonctionne un atelier de composition ?

Réception

Livraison en vrac par route ou par rail, déchargée pneumatiquement ou mécaniquement dans des silos ; le sable peut arriver humide et devoir être séché avant de se peser et de s'écouler de façon régulière.

Stockage

Un silo ou une trémie de stockage par constituant. Le sable et le calcaire s'écoulent ; le carbonate de sodium et les additifs fins exigent des trémies dessinées pour des poudres cohésives — voir la note pilier sur le voûtage et la formation de cheminée.

Pesage

Chaque constituant est dosé dans une trémie de pesage sur capteurs de pesage — une trémie cumulative ou une balance par matière — à une tolérance fixée par la chimie du verre. La coupure de l'extracteur, la dérive de tare et les résidus dans la trémie sont les questions de précision.

Mélange

Un mélangeur homogénéise les constituants pesés ; trop court laisse des stries dans le verre, trop long ségrège et fait de la poussière.

Humidification

Un faible pourcentage d'eau est ajouté pour lier les fines, limiter la poussière et réduire la ségrégation entre le mélangeur et le four.

Enfournement

La composition humidifiée, avec le calcin mélangé ou ajouté à côté, rejoint les trémies du four par bande ou par élévateur et est enfournée par une enfourneuse à la niche d'enfournement (doghouse).

Qu'est-ce qui s'use, qu'est-ce qui ségrège, qu'est-ce qui fait de la poussière ?

Trois questions décident de l'essentiel des équipements. L'usure : le sable et le calcin coupent l'acier, si bien que chaque goulotte, cône de trémie, vis et pied d'élévateur est blindé et que les revêtements de bande sont choisis pour l'abrasion ; un blindage est une pièce d'usure avec un accès pour son remplacement, pas une finition. La ségrégation : la composition est un mélange de matières de tailles et de densités différentes, et chaque chute, chaque tas et chaque tête d'élévateur centrifuge les sépare un peu — c'est pourquoi les élévateurs à décharge continue sont le choix habituel pour une composition mélangée (la note sur les types de décharge explique pourquoi), pourquoi les hauteurs de chute sont maintenues basses, et pourquoi la note pilier sur la conception des points de transfert s'applique avec une force inhabituelle. La poussière : la poussière de silice est une question de santé, la poussière de carbonate de sodium une question de corrosion et de nettoyage, et les deux naissent aux transferts ouverts.

• Revêtements de bande et racleurs — le sable humide forme sur la bande une couche que les racleurs ordinaires étalent ; la note sur le retour de matière et les racleurs expose le choix.
• Transferts fermés avec aspiration — pour tout transfert de sable ou de carbonate de sodium, avec la hotte là où la poussière naît plutôt que là où c'est commode.
• Composition humidifiée — l'eau est le contrôle de poussière entre le mélangeur et le four ; une composition humide lâchée de haut ségrège encore, mais elle ne fait pas de poussière.

Qu'est-ce qui distingue une ligne de calcin ?

Le calcin est du verre, mais ce n'est pas de la composition : il arrive sous forme de solide mélangé, sale et coupant, et le travail de la ligne est d'en faire une matière propre, calibrée et sèche avant qu'il ne rejoigne la composition. Le calcin interne, issu des rebuts de l'usine, est prévisible ; le calcin externe, post-consommation, ne l'est pas.

• Concassage à une taille acceptée par l'enfourneuse et le four, dans une machine qui tolère les contaminants pas encore retirés.
• Élimination des contaminants — aimants pour les métaux ferreux, séparation par courants de Foucault pour les non-ferreux, et tri optique ou mécanique pour les céramiques, pierres et porcelaines, qui ne fondent pas et finissent en défauts dans le verre.
• Criblage pour retirer les fines et les débris organiques, qui portent l'humidité et brûlent dans le four.
• Stockage et reprise dans des cases ou des silos qui tolèrent une matière coupante et abrasive d'humidité variable ; le calcin sec s'écoule, le calcin humide chargé de fines non.
• Convoyage par bande ou par extracteur vibrant plutôt que par vis chaque fois que c'est possible ; les éclats se coincent entre spire et auge.

Que vérifier sur un atelier de composition existant

• Étalonnage des balances et dérive de tare sur chaque trémie de pesage, et résidus sur les parois de trémie après vidange.
• Coupure des extracteurs — quelle quantité de matière est en vol quand l'extracteur s'arrête, et si l'automatisme en tient compte.
• Silo de carbonate de sodium — historique de voûtage, entrées d'humidité, état du cône et de l'extracteur ; le filtre d'évent garde-t-il le silo sec.
• Mélangeur — usure des blindages et des pales, accumulation de résidus, temps de mélange face à ce que montrent les données de qualité du verre.
• Eau de composition — dosage et répartition ; des stries sèches dans la composition signifient de la poussière en aval.
• Blindages — épaisseur aux points d'impact des goulottes et des cônes de trémies ; profil d'usure du revêtement de bande et état des racleurs.
• Maîtrise de la poussière de silice — positions des hottes, aspiration, intégrité des capotages et nettoyage, face à l'évaluation de l'exposition propre à l'usine.
• Contaminants du calcin — ce qui atteint les trémies du four ; routine de nettoyage des aimants ; état des cribles ; usure dans le concasseur.

Une grande partie d'un atelier de composition est de l'équipement de manutention standard travaillant à des tolérances inhabituelles, et la différence tient à la spécification des blindages, des extracteurs, de l'étanchéité et des accès. Notre activité équipements, composants et pièces de rechange couvre les pièces d'usure, les extracteurs et les transferts qu'un atelier de composition consomme ; le filtre Verre du Flow Finder liste les types d'équipements concernés.