W warunkach wysokiej konkurencji oraz potrzeb odbiorców narzucających ostre wymagania jakościowe, przy ścisłych realiach określających ekonomiczną opłacalność produkcji, firmy zmuszone są podjąć wyzwanie i szukać rozwiązań pozwalających na optymalizację kosztów produkcji oraz podwyższenie jakości oferowanych wyrobów i usług.

Podjęcie decyzji o wdrożeniu nowej technologii produkcji wysokorozdrobnionych surowców ceramicznych i szklarskich nie było łatwe. Projekt wiązał się z ryzykiem porażki po wielu miesiącach pracy poświęconych na opracowanie odpowiedniej technologii uwzględniającej produkcję wyrobu o pożądanych parametrach jakościowych, elastycznej w stosunku do materiału wsadowego (nadawy), wydajnej i w pełni zautomatyzowanej.

Przy całej swojej czasochłonności, tygodniach spędzonych nad studiowaniem teorii i godzinach prób ostatecznie czuje się jednak ogromną satysfakcję, gdy coś co niedawno było tylko myślą zaczyna „żyć” osiągając wytyczone cele.

Strzeblowskie Kopalnie Surowców Mineralnych (SKSM) w Sobótce to największy w Polsce producent surowców skaleniowo-kwarcowych. Dysponuje on zapleczem surowcowym (4 złoża kopalin skaleniowo-kwarcowych: Pagórki Wschodnie, Pagórki Zachodnie, Strzeblów I i Stary Łom) oraz potencjałem wydobywczym i produkcyjnym, które umożliwiają pozyskiwanie surowców skaleniowych i kwarcowych, głównie dla przemysłu ceramicznego i szklarskiego.

W 2013 roku zdolności produkcyjne przedsiębiorstwa wynosiły ok. 500 tys. t/r. produktów skaleniowo-kwarcowych, w tym zaledwie ok. 27 tys. t/r. mączek skaleniowo-kwarcowych i kwarcowych. Łączna wielkość produkcji tych ostatnich sięgała jednak ok. 10 tys. t/r., co miało związek z czasochłonnością procedur przygotowania istniejącego układu mielenia do zmiany typu nadawy (piasek kwarcowy lub grys skaleniowo-kwarcowy). Asortyment, jakość i uziarnienie oferowanych produktów, zwłaszcza mączek, były zatem limitowane wyposażeniem zakładu przeróbczego, a także wynikały z parametrów fizykomechanicznych nadawy (zwłaszcza jej twardości).

Przy ówczesnych możliwościach technologicznych nie było możliwe uzyskanie mączek kwarcowych o poszukiwanym drobnym uziarnieniu (poniżej 30 i 40 μm), odpowiednim dla potrzeb przemysłu chemii budowlanej (posadzki samopoziomujące się, tynki, ekologiczne farby odbijające na dachy, farby elewacyjne), a także mączek skaleniowo-kwarcowych o granulacji około 50 μm, która jest wymagana w tradycyjnych technologiach produkcji wyrobów sanitarnych.

Ograniczone w stosunku do potrzeb rynku były również zdolności produkcyjne mączek skaleniowo-kwarcowych o uziarnieniu 100-500 μm dla przemysłu szklarskiego.

Wzbogacenie i zróżnicowanie oferty produktów firmy, rozbudowa jej potencjału produkcyjnego, a także powiększenie spectrum odbiorców, umożliwiło wdrożenie inwestycji –  nowej technologii mielenia opracowanej w Dziale Badawczo-Rozwojowym SKSM Sobótka w zaproponowanym innowacyjnym układzie technologicznym, wyposażonym w wysoce zautomatyzowany system sterowania i kontroli.

Jego podstawowe elementy zestawione w ciąg technologiczny, zostały dobrane indywidualnie na drodze testów pod kątem parametrów nadawy oraz wymaganej jakości produktów. Serce układu stanowi młyn strumieniowy typu Air Swept ze spustem obwodowym wraz z separatorem DSL wraz z osprzętem.

Zaprojektowana przez SKSM linia technologiczna, została złożona z przetestowanych indywidualnie urządzeń, których parametry zostały zoptymalizowane pod kątem uzyskania produktów o określonych parametrach jakościowych w wyniku własnych prac rozwojowych przedsiębiorstwa.

Większość z testów w skali półtechnicznej prowadzona była w działach badawczych producentów urządzeń niezbędnych do realizacji projektu.

Wyjątkowość opracowanego przez SKSM i gotowego do wdrożenia ciągu technologicznego mielenia polega na jego unikatowości w skali całego kraju, bowiem żaden z działających na rynku producentów surowców skaleniowych i kwarcowych nie dysponuje technologią o takiej konfiguracji urządzeń i stopniu zaawansowania, która pozwala na uzyskiwanie drobno uziarnionych produktów o zbliżonych parametrach jakościowych (tj. granulacji i zawartości zanieczyszczeń barwiących).

Układ ten daje nowe, niedostępne wcześniej możliwości w zakresie:

• uzyskiwania produktów drobno zmielonych o granulacji nawet od 10 μm do 1 mm

• równoczesnej produkcji dwóch różnych klas ziarnowych, np. <100 μm i 100-500 μm

• elastycznej i płynnej zmiany pożądanego uziarnienia produktu wynikającej z innowacyjności samej technologii przemiału (strumień powietrza przechodzi przez urządzenia z regulowanym spustem obwodowym, co pozwala na zmianę krzywej ziarnowej dzięki automatycznej korelacji czasu retencji materiału, prędkości wentylatora i separatora, ilości podawanej nadawy oraz poziomu wypełnienia młyna)

• rozdzielnej lub jednoczesnej pracy obu systemów odbioru zmielonego materiału (spust obwodowy i wylot centralny), co umożliwia regulowanie wydajności linii, składu chemicznego produktów i rozkładu uziarnienia

• mielenia różnego rodzaju materiałów o wysokiej wytrzymałości mechanicznej, np. kwarcu, skalenia, stłuczki ceramicznej

• szybkiego i łatwego dostosowania systemu do właściwych warunków produkcyjnych dla różnych typów nadawy i produktów o pożądanym uziarnieniu (czyszczenie młyna przed zmianą nadawy za pomocą silnego strumienia powietrza, którym wydmuchiwane są cząstki pozostającego materiału)

• uzyskania wszystkich produktów w jednym układzie technologicznym

• innowacyjnej konstrukcji separatora i wysokiej skuteczności separacji (95%)

• automatyzacji pracy linii technologicznej i jej zdalnej kontroli, a także możliwości archiwizowania parametrów procesowych, co gwarantuje ich powtarzalność

• wysokiej wydajności pracy linii technologicznej

• eliminacji wtórnej kontaminacji mielonego materiału, zwłaszcza zanieczyszczeniami żelazistymi, dzięki wyposażeniu młyna w okładzinę, elementy i mielniki ceramiczne; jest to szczególnie istotne (obok granulacji) w produkcji szkliw i farb.

Wdrożenie opracowanej w SKSM nowej linii technologicznej pozwoliło na zwiększenie zdolności produkcyjnych wysokiej jakości mączek kwarcowych i skaleniowo-kwarcowych o zróżnicowanym uziarnieniu w SKSM Sobótka do około 40 tys. t/r.

Większa skala produkcji pozwoliła na wprowadzenie na rynek dobrych produktów w atrakcyjnej cenie, a także podniesienie konkurencyjności oferty przedsiębiorstwa w stosunku do dostawców zagranicznych.

Wdrożenie nowoczesnej technologii mielenia w zakładzie przeróbczym Strzeblowskich Kopalń Surowców Mineralnych w Sobótce pozwoliło nie tylko na zwiększenie możliwości produkcyjnych dotychczas pozyskiwanych mączek kwarcowych i skaleniowo-kwarcowych i wartości dodanej produkcji, ale przede wszystkim na wprowadzenie na rynek najwyższej jakości wysoko rozdrobnionych surowców o znacząco ulepszonych parametrach w stosunku do dotychczas wytwarzanych przez SKSM oraz innych krajowych producentów.

Wiązało się ono z szeregiem prac projektowych, które odpowiednio realizowane przyczyniły się do sukcesu całego przedsięwzięcia.
Cel jest podobny dla wszystkich tego typu projektów: wykorzystać wiedzę zespołów badawczych i projektowych w celu umożliwienia realizacji przemysłowej, tak aby uzyskać zysk finansowy z uruchomionej produkcji przy osiągnięciu wyznaczonych założeń jakościowych, z uwzględnieniem norm bezpieczeństwa i zrównoważonego rozwoju.

W uruchomieniu instalacji uczestniczył cały zespół specjalistów poczynając od badaczy, w tym twórców ostatecznej koncepcji technologii, po dostawców poszczególnych urządzeń, mechaników i automatyków. Rozruch technologiczny przebiegał z użyciem mediów technologicznych i stopniowym wypełnianiu poszczególnych urządzeń wchodzących w skład ciągu.

W trakcie trwania procesu stopniowo zwiększano obciążenie instalacji aż do osiągnięcia ostatecznych wydajności. Nie oznacza to, że wszystko przebiegło bez zakłóceń. Zdarzyły się drobne potknięcia, które dzięki zaangażowaniu całego zespołu zostały z powodzeniem usunięte.

Przystąpienie do nowego projektu jest jak lot w kosmos– musisz widzieć cel, który często jest bardzo odległy, zaplanować drogę jego osiągnięcia dzieląc ją następnie na małe etapy i realizować z uwzględnieniem rzeczy i zdarzeń, które mogą, ale wcale nie muszą się wydarzyć.

Dziś od zakończenia projektu minęły 3 lata. W tym czasie Spółka wprowadziła na rynek nowe wyroby, w tym mączki kwarcowe o granulacji, mączki kwarcowe do mas ceramicznych, wyroby skaleniowo-kwarcowe i miksy o ziarnie <56 µm oraz mączkę ceramiczną, a to dopiero początek poszerzania portfolio produktowego.