Установка для формования двухслойных керамических, лицевых изделий

Установка для формования двухслойных керамических, лицевых изделий: устройство, принцип действия. Эксплуатация, методика расчёта. Техническая характеристика СМ-1173. Кирпич и керамические камни, предназначенные для облицовки фасадов зданий, имеют форму и размеры обычного кирпича и камней. После обжига они должны иметь одинаковую окраску. Если естественная окраска терракотовых изделий неприемлема, в производстве используют различные добавки

для окрашивания всей массы изделия и для нанесения на поверхности тычков и ложков тонкого слоя ангоба, глазури или офактуривания их накаткой валиками, гребенками, торкретированием и другими способами. Наиболее широко распространено производство ангобированного двухслойного кирпича и керамических камней. Кирпич и облицовочные камни изготовляют по технологии производства обыкновенного кирпича с выполнением дополнительных операций в зависимости от способа офактуривания поверхностей.

Особенности производства ангобированных изделий. Ангобировать изделия можно пластическим способом, нанося фактурный слой одновременно с формованием их на ленточных прессах, а также пульверизацией, окунанием, поливом и обмазкой. В производстве двухслойной керамики фактурный (ангобный) слой наносят пластическим способом. Целесообразность производства двухслойной (ангобированной) фасадной керамики основана на том, что в этих изделиях свыше 90% затрачиваемого на их изготовление сырья используется в стене в качестве

конструкционного и теплоизоляционного материалов, а не отделочного, а дефицитное сырье (5—8%) используется только для нанесения тонкого фактурного слоя. Основным условием выпуска двухслойных изделий является прочное закрепление лицевого слоя, наносимого на ложковую и тычковую стороны. Важно также, чтобы лицевой слой имел одинаковую толщину и равномерную окраску. Прочность сцепления лицевого слоя с основной массой зависит от правильного подбора их составов по показателям

воздушной и огневой усадок, которые должны быть близки и не отличаться друг от друга более чем на 1—1,5% (лучше, если общая усадка фактурного слоя превышает на 0,5—0,7% общую усадку основной массы). В производстве двухслойной керамики в качестве сырья для основного слоя используют легкоплавкие глины, не имеющие вредных примесей. При необходимости регулирования пластических свойств формовочной массы основного сырья к глине добавляют отощающие (шамот, песок, дегидратированные глины и др.) или повышающие

пластичность (пластичные глины) добавки. Качественные глины имеют число пластичности от 7 до 15. Для лицевого слоя используют светложгущиеся глины в чистом виде или с отощающими добавками (песок, шамот и др.), вводимые для регулирования пластичности лицевого слоя и величины усадки. Для фактурного слоя используют любые искусственные керамические красители, оксиды кобальта 1—5%, железа 3—8%, хрома 5—10%, марганцевую руду 5—10%, а также минеральные красители—глауконит, мумию, охру, железный

сурик и др. Красители вводят в массу в виде шликера влажностью 43—45% в двухвальном смесителе. Масса лицевого слоя поступает на установку СМ-1173, работающую синхронно с основным прессом (СМ-443А) и наносящую лицевой слой на две стороны формуемых изделий. Установка СМ-1173 состоит из дозатора-питателя, продавливающего массу через перфорированную решетку, и прессующего шнека. Влажность массы лицевого слоя должна быть на 2-3% больше влажности основной массы,

что обеспечивает лучшее диффундирование ее в массу бруса и прочное соединение их. Вакуумировать массу фактурного слоя не рекомендуется, так как с повышением ее плотности ухудшается сцепление с основной массой. Принцип двухслойного формования основан на подаче двух масс в переходную головку с формующей рамкой, обеспечивающей распределение фактурной массы по двум сторонам — ложковой и тычковой — слоем толщиной 3—3,5 мм. В рамке имеется

Г-образный паз трапециевидной формы, обеспечивающий подачу массы фактурного слоя к двум поверхностям бруса. Выходное окно рамки для поступления основной массы меньше выходного отверстия для поступления массы фактурного слоя на его толщину (3—3,5 мм). Мундштук орошается водой. Пройдя порог у входного отверстия головки, основная масса уплотняется, принимая форму бруса, соприкасается с массой фактурного слоя, выходящей из Г-образного паза формующей рамки, и соединяется с ней.

Для лучшего соединения фактурного слоя с основной массой бруса наносят борозды специальными вкладышами, имеющими вид гребенки, с шагом зубцов 8—12 мм. Давление бруса, подаваемого прессом СМ-443А, на стенки формующей рамки является равномерным по ложковой и тычковой сторонам и зависит главным образом от коэффициента пустотности бруса. Так, при формовании 14-щелевого кирпича давление 0,62—0,68 МПа, при формовании 110- и 6-щелевого кирпича — соответственно 0,44— 0,53 и 0,18—0,24

МПа. Давление массы фактурного слоя по ложковой и тычковой сторонам неодинаково и уменьшается по мере удаления от места ввода массы в корпус головки с 1,03 до 0,54 МПа. Давление массы фактурного слоя в местах контакта с основным брусом по ложковой стороне 0,42— 0,55 МПа, а по тычковой (расположенной ближе к прессу СМ-712) — 0,77—0,81 МПа. При недостаточном давлении фактурный слой может сдвинуться относительно основной массы и ослабить

их сцепление. При большом давлении масса фактурного слоя диффундирует в массу основного слоя на глубину 0,18—0,28 мм, и после дальнейшего прохождения двухслойного бруса через мундштук они прочно соединяются, несмотря на различное давление в момент офактуривания. Постоянство толщины фактурного слоя обеспечивается синхронизацией работы обоих прессов. Отклонение по толщине фактурного слоя не должно превышать ±1 мм. Для придания изделиям правильной формы, четких углов и граней иногда на расстоянии 1,3 м от выхода

из мундштука устанавливают калибрующую рамку, имеющую размеры на 0,5—1,0 мм меньше размеров входного отверстия мундштука. Наносить ангобное покрытие пульверизацией можно как на свеже-сформованный глиняный брус, так и на высушенный полуфабрикат. Ангоб характеризуется остатком на сите 10 000 отв/см2 в пределах 1—3%, плотностью 1,8 г/см8, влажностью 52—54%, текучестью (через 30 с) 2—4 с. Наносят ангоб на глиняный брус после выхода его из мундштука методом распыления ангоба сжатым воздухом

из 2—3 форсунок. При производительности пресса 7 тыс. шт. условного кирпича равномерное покрытие тычковой и ложковой сторон тонким слоем ангоба обеспечивается при установке тычковой форсунки под углом 45° к поверхности тычка, а ложковой — под углом 30° к поверхности ложка Форсунки должны давать два факела ангоба, направленных навстречу друг другу. Давление воздуха 0,08—0,25 МПа. Расход сухого ангоба на 1000 шт. кирпича 5,6 кг.

Сушат двухслойный кирпич и керамические камни в искусственных сушилках (камерных и туннельных) отходящими газами печей или теплоносителем, получаемым в подтопке. Температура подаваемого в сушилку теплоносителя 80—90° С. Относительная влажность отбираемого теплоносителя 85—90%. Оптимальная скорость теплоносителя в туннеле 0,8—1,2 м/с, давление в начале туннеля со стороны загрузки 58,90—117,67

Па, с выходного конца 9,81—19,62 Па. Интервал толкания 40—45 мин при длине туннеля 32 м, а общая продолжительность сушки. 16—18 ч. Обжигают двухслойные изделия в туннельных печах, отапливаемых природным газом. Для равномерного обжига сырец укладывают на печную вагонетку в виде двух одинаковых пакетов с разрывом между ними в 300 мм. При проталкивании в печь вагонетки устанавливают так, чтобы против газовых горелок приходились промежутки между вагонетками и между пакетами на вагонетке.

Укладывают сырец в пакеты «прямой елкой» на «плашок» с разрывами 50—60 мм и чередованием рядов по высоте в шахматном порядке. Сырец устанавливают на «плашок» лицевыми сторонами друг к другу, а лицевой — тычковой стороной по ходу огня. Плотность садки 250—270 шт. в 1 м3 объема обжигательного канала. Продолжительность обжига 35—40 ч. Выгруженные из печи изделия поступают на склад готовой продукции. Стоимость ангобирования 1000 шт. кирпича -i- 20—25 коп. против 2 руб. при окрашивании в массе.

Офактуривать поверхность кирпича и керамических камней можно, оплавляя ее газопламенной горелкой (опыт Таганрогского завода). В качестве горючего газа используется ацетилен, сжигаемый в щелевой горелке. Ацетилено-кислородное пламя имеет температуру 2000— 2500° С. Кирпич перед оплавлением смачивают в воде. Оплавляют две стороны изделия. Кроме красивой поверхности повышается морозостойкость изделий на 20—25%.

Техническая характеристика СМ-1173. Установка СМ-1173 (рис. 1.) предназначена для нанесения фактурного слоя 1 на глиняный брус 2, формуемый основным ленточным прессом 5. Вместе с основным любым ленточным прессом она составляет единый комплект машин для пластического формования двухслойного лицевого кирпича. Принцип формования двухслойного лицевого кирпича и керамических камней пластическим способом основан на подаче двух пластичных масс в специальную головку 6, в которой

происходит соединение их в один поток. Масса основного слоя подаётся в виде предварительно уплотнённого бруса 2 из пресса 5. Лицевой слой 1 поступает в головку перпендикулярно движению основного бруса к ложковой и тычковой сторонам кирпича (камня) из двухступенчатого пресса 9. При движении бруса и лицевого слоя через мундштук 3 проис­ходит прочное соединение обоих слоев. Установка состоит из двухступенчатого винтового пресса 9, дозатора-питателя 16, переходной головки 6

и устройства, синхро­низирующего работу установки с работой основного пресса. Двухступенчатый винтовой пресс состоит из верхнего (питающего) 10, нижнего (прессующего) 8 шнеков и питательного валка 11, приводящихся в движение от одного дви­гателя постоянного тока через специальный редуктор. Верхняя часть двухступенчатого пресса соединена с нижним переходным Г-образным патрубком, благодаря чему исключается возврат массы в процессе формования.

Дозатор-питатель 16 выполнен по типу глинорастирателя и обеспечивает переработку массы и равномерное питание пресса глиняной массой. Он состоит из цилиндрической емкости, внутри которой смонтирован на подшипниках качения вертикаль­ный вал 15 с насаженными на нем крыльчаткой 14 и тарелью 12. Масса продавливается лопастями крыльчатки через отверстия решеток 13, расположенных в нижней части корпуса, и попадает на тарель, с которой при помощи плужка сбрасывается в лоток пресса.

Привод дозатора-питателя осуществляется от электродви­гателя постоянного тока через цилиндрический редуктор. Рис. 1. Установка СМ-1173: а – общий вид; б – конструктивная схема Переходная головка 6 состоит из корпуса с двумя присоединительными фланцами формующей рамки 4, пустотообразующего устройства 7 и мундштука 3. В головке предусмотрено уст­ройство, позволяющее наносить лицевой слой на одну или одновременно на две стороны бруса. Синхронизирующее уст­ройство автоматически регулирует производительность

пресса 9 и дозатора-питателя установки в зависимости от производительности основного пресса 5, поддерживая постоянную толщину лице­вого слоя. Оно состоит из датчика ско­рости движения бруса, усилителя, регу­лятора источника питания приводов доза­тора и пресса. Кроме того, установлены два ролика (до и после нанесения фак­турного слоя), с помощью которых опре­деляются размеры корпуса и толщина фактурного слоя. Датчик устанавливается на вал мерного барабана резательного автомата и осуществляет постоянный контроль

за движением бруса, обеспечивая через усилитель и регулятор источник питания подачу облицовочной массы в переходную головку в соответствии со скоростью движения бруса. 15) Механизированная поточная линия производства дренажных керамических труб: устройство, принцип действия, расчёт, эксплуатация механизмов поточной линии. В табл. 1 приведена технологическая последовательность приготовления формовочной массы на пяти отечественных

заводах. Наиболее совершенная схема подготовки осуществлена на Даугельском объединении стройматериалов. В табл. 2 показана средняя масса труб в процессе производства. Удельный расход сырья значительно колеблется по различным отечественным заводам в зависимости от свойств глины, степени вакуумирования, характера и количества вводимых добавок и других условий. Средний расход сырья в плотном теле на 1000 шт. труб показан в табл.

3. Таб.1.Технологическая последовательность приготовления формовочной массы пластическим способом. Производст-венный процесс Завод дренажных труб Лоде Азерийский керамиче­ский завод Витебский КСМ Печерский за-вод коллекторно-дренажных труб Даугеляйское объединение строймате­риалов цех №1 цех № 2 цех № 2 цех № 6 Глина Глина,песок Глина,песок, Глина, песок Вторичное

Бегуны измельчение Вылеживание Шихтоза- пасник,мн огоковшо- вые экска- ваторы Измельче- ние перед формова- нием Формова- ние Глинорас- тирочная машина, вальцы тон кого помо- ла Глиноме- шалка,вак- уум-пресс Яшичный питатель, глинораст-ирочная машина, вальцы то-нкого по-мола Глиноме-шалка,ваку-ум-пресс Яшичный пи-татель,глино-растирочная машина Глиноме-шалка,ваку-ум-пресс Яшичный питатель, вальцы тон-кого помо-ла

Глиноме-шалка,ваку-ум-пресс Вальцы тонкого помола Глиноме-шалка,ваку-ум-пресс Яшичный питатель, ва-льцы тонкого помола,глино-мешалка с протирочной решёткой Глиноме-шалка,вакуум-пресс Таб.2. Средняя масса труб, кг, в процессе производства. Диаметр труб, мм Свежесформованные влажностью 19% Высушенные до влажности 3% Обожжённые Сечение труб

Круг-лое 6-ти гранное 8-ми гранное круглое 6-ти гранное 8-ми гранное круглое 6-ти гранное 8-ми гранное 50 75 100 125 150 175 200 250 1,85 2,5 4,74 7,1 9,38 11,9 15,1 18,8 1,52 2,05 3,88 5,82 7,7 9,77 12,4 15,4 1,59 2,15 4,07 6,1 8,07 10,2 13 16,5 1,52 2,05 3,99 5,83 7,7 9,75 12,35 15,45 1,25 1,68 3,27 4,78 6,3 8 10,1 12,6 1,31 1,76 3,42 5 6,62 8,4 10,6 13,3 1,35 1,83 3,46 5,2 6,85 8,7 11 13,75 1,05 1,5 2,84 4,25 5,6 7,12 9 11,3 1,16 1,57 2,97 4,47 5,9 7,5 9,5 11,9 Таб.3.Средний расход сырья, м 3, в плотном теле на 1000 шт. труб. Диаметр труб, мм Трубы круглые шестигранные восьмигранные 50 75 100 125 150 175 200 250 1,25 1,67 3,16 4,74 6,26 7,75 10 12,5 1,03 1,37 2,6 3,9 5,15 6,5 8,2 10,3 1,07 1,44 2,72 4,07 5,4 6,83 8,6 10,7 Рис.1. Механизированная и автоматизированная линия производства труб Азерийского завода. Работа линии осуществляется следующим образом (рис.1).

Отформованный вакуум—прессом 9 блок труб разрезают вдоль на отдельные трубы и поперек на группы, которые перемешают на конвейер 8.Укладчик 7 подвижными шинами захватывает за торцы группы труб и укладывает их на рамки, которые синхронно с движением шин укладчика подаются конвейером выдачи рамок. Гружёные рамки подают на приводной рольганг 5, с которого их снимают шаговым перекладчиком 6 и по две горизонтально устанавливают на полки подъемника-накопителя 4.

Шаговыми движениями подъемник набирает пакет груженых рамок, который снимают консольной сушильной вагонеткой, подаваемой в подъемник толкателем. По окончании загрузки вагонетки электропередаточная тележка 3 автоматически перемещается к сушильному блоку 1. Во время ее передвижения автоматическое устройство 2 по программе открывает двери сушильных туннелей и после установки вагонетки напротив загружаемого туннеля заталкивает в туннель вагонетку. Выходящие из сушильных туннелей вагонетки по­ступают на электро-передаточную тележку 22

и по­ставляют к автомату-разгрузчику 14. Толкатель 16 разгрузчика подает вагонетку в подъёмник 13, который движением вверх снимает с одной стороны вагонетки рамки с трубами и устанавливает их на уровень под­вижного стола-съемщика 15 труб с рамок. Освобож­денные рамки укладывают в стопы подвижными шина­ми пакетировщика рамок 12 на верхнюю полку раз­груженной сушильной вагонетки, которая по системе автоматического возврата 11 доставляется к автома­ту-укладчику в прессовое отделение.

Разгружают пакет рамок с сушильной вагонетки, и передают их в магазин автомата-укладчика автома­том-разгрузчиком 10, работающим синхронно с меха­низмами участка формования. Стопы рамок поступают в магазин, где их расход контролируется датчиком. Работой механизмов на участке формования управля­ет оператор с пульта. Обжиговую вагонетку загружают следующим обра­зом.

С подвижного стола—съемщика трубы сталкивают и передают конвейерами 17 на комплектовочный стол 18 садчика. Со стола партию труб забирают захватной головкой 19, которая перемещаясь по порталу 21, устанавливает трубы на печную вагонетку 20. Загруженную трубами печную вагонетку толкателем выдвигают на электропередаточную тележку и доставля­ют к печи. Опытно—промышленную автоматизированную линию производства дренажных труб по проекту Росоргтехстрома и института Гипростройматериалы сооружают на

Новгородском КСМ мощностью 15 млн. шт. труб диаметром 50 мм с использованием скоростной теп­ловой обработки и полной механизации процесса отформовки до склада готовой продукции. Заготовки труб длиной 3 м при сушке и обжиге должны перемещать­ся в горизонтальном положении перпендикулярно к оси тепловых агрегатов, совершая поступательно-вращательное движение. При этом по замыслу авторов соз­даются условия для равномерного и быстрого нагреве и охлаждения материала

с сохранением трубной формы. Намечаемые сроки сушки 3,74 ч, обжига 2 ч. Обож­женные трубы следует распиливать на отрезки длиной 330 мм и пакетировать. Реальность разрабатываемой технологии будет выявлена после пуска линии. 26) Литейно-подвялочные конвейеры для изготовления унитазов: устройство, принцип действия, правила эксплуатации, технические характеристики, методика расчёта.

Литейно-подвялочный конвейер СМ-461А (рис. 132) пред­назначен для отливки унитазов сливным методом. Литейная камера конвейера имеет два яруса: на верхнем расположены камера II подсушки гипсовых форм; ра­бочие места сборки форм III и заливки их шликером IV, камера набора черепка V, пост слива излишка шликера VI и пост раз­борки гипсовых форм

I. Весь нижний ярус представляет собой камеру VII закрепле­ния черепка. Подвялочная камера, расположенная рядом с ли­тейной частью конвейера, состоит из одноярусной собственно подвялочной камеры IX, постов предварительной VIII и оконча­тельной X оправки изделий. В обоих ярусах литейного конвейера уложены рельсы, по которым при помощи гидравлических толкателей 1 и 4 переме­щаются каретки с гипсовыми формами.

Движение кареток пре­рывистое (импульсивное), по настраиваемому ритму. Каретки передаются с яруса на ярус гидроподъемником 5 и гидроснижателем, установленными в торцах литейной части конвейера. Гидроснижатель имеет конструкцию, аналогичную конструкции гидроподъемника. На каждой каретке устанавливаются по две гипсовых формы. В верхнем ярусе на позиции III сборки гипсовых форм и разборки их

I установлены пневмосъемннки 2, перемещающиеся вдоль рабочих мест. При помощи пневмосъемников собирают и разбирают формы. Шликер в формы заливают автоматическим краном шликеро-провода в момент остановки каретки и закрывают его при помощи электронного усилителя при достижении шликером заданного уровня. Поверхность шликера орошается тонкораспыленной водой, предотвращающей образование корки.

В камере набора черепка каретки с формами находятся 1,7—2 ч. В конце первого яруса литейного конвейера находится пост VI слива шликера, на подходе к которому специальные мешалки слегка размешивают шликер в формах для лучшего его слива. По окончании слива каретка с залитыми формами поступает при помощи гидроснижателя на нижний ярус конвейера в камеру VII закрепления черепка, которую каретки проходят за 4,7—5 ч.

В конце нижнего яруса литейного конвейера гидроподъемник 5 подает каретки на пост I разборки форм, расположенный в начале верхнего яруса. Здесь пневмоподъемники 2 разбирают формы, снимая с них гипсовые кольца, укладывают их в корзины кареток и раскрывают замки нижних вкладышей форм. Освобожденные гипсовые формы поступают на каретках в камеру подсушки для повторного использования под заливку.

После разборки форм изделия поступают с помощью переда­точной тележки 3 к подвялочной камере, где под изделие влаж­ностью 19—20% подводятся справочные столики 6 с предвари­тельно уложенными на них поддонами. Справочные столики 5 опускаются вниз для предварительной оправки изделия, после чего изделие с помощью рольганга 7 передается в подвялочную камеру IX, из которой изделия выходят с влажностью 12—14%. Окончательную оправку изделия производят на оправочном столе 6 и направляют в сушилки.

Транспортным механизмом подвялочной камеры является двухъярусный приводной рольганг 7. По его верхнему ярусу перемещаются изделия, а по нижнему возвращаются поддоны к справочному столу 6 головной части подвялочной камеры. Камеры конвейера (рис. 133) представляют собой металлический каркас /, облицованный термоизоляционными щитами 2 из асбофанеры. Средние температуры в камерах состав­ляют при сушке гипсовых форм 60°, наборе черепка 30°, закреплении

черепка 46°, подвялке изделий 30° С. Температура в камерах поддерживается благодаря подводу в них" горячего воздуха и автоматически контролируется аппа­ратурой. Рис.133.Камера конвейера СМ-461А В двухъярусном литейном конвейере вдоль его установлены однотавровые балки 4, которые выполняют роль рельсов для перемещения кареток 3. В верхней части литейного конвейера расположен цепной конвейер (транспортер) для сушки вкладышей гипсовых

форм. Каретки (рис. 134) предназначены для транспортирования по конвейеру каркасов с гипсовыми формами 3. Каретка пред­ставляет собой раму 8, которая имеет два ската колес 5 для пере­мещения ее по рельсам. Каркас состоит из двух боковин 6, крепящихся к каретке на цапфах 9, установленных в кронштейнах 1, вкладышей 7 и фик­сатора 4, при помощи которого фиксируется положение форм (при перевертывании). На каретке расположен отсек-корзина 2 для установки гипсо­вых колец форм.

Всего на конвейере 130 кареток, несущих 260 гип­совых форм. Подвялочный рольганг состоит из каркаса, привода, натяж­ной станции, роликов и теплоизоляционных щитов, обшитых алюминием. Рис.134. Каретка конвейера СМ-461А Привод рольганга (рис. 135) состоит из гидро­цилиндра 7 со штоком 8, рычага поворота с храповым механиз­мом 9, сидящего на приводном валу 6. На валу находятся ведущие звездочки 5, передающие вращение через цепь 4

приводным ро­ликам 3 со звездочками. Цепи 4 поддерживаются натяжными звездочками 2 и проходят через ведущие звездочки I. Гидроцилиндр 7 шарнирно соединен с рамой конвейера. Шток его при рабочем ходе собачкой приводит во вращение храповое колесо ведущего вала. Рольганг движется периодически: за каждые 3,8 мин проходит один прямой и возвратный ход штока цилиндра: за каждый пря­мой ход ведущий вал поворачивается на 90°, что обеспечивает продвижение цепи рольганга

на 500 мм. Нижние ролики (для возврата поддонов) приводятся во вра­- щение от одной цепи с верхними роликами. Рис.135. Схема рольганга подвялочной камеры Гидрооборудование конвейера состоит из восьми гидроцилин­дров, гидропривода, аппаратуры и системы трубопроводов. Все механизмы конвейера работают автоматически при помощи ги­дроцилиндров в заданной последовательности. Работой гидроцилиндров управляют электромагнитные зо­лотники, получающие команду от конечных выключателей.

Производительность конвейера — 210 изделий в смену при обслуживании 10 человек. Расчёт Темп. tв или ритм выпуска изделия с конвейера определяют по формуле: tв = Tк m KвKз / Zc * Z, где Тк — количество рабочих часов в смену; т — количество рабочих смен в сутки (для эффективной работы конвейера необ­ходимо принимать т = 3); Кв — коэффициент использования конвейера по времени, учитывая возможные простои (Кв=0,9/0,95);

К.3 — коэффициент использования тележек на кон­вейерной линии (К3=0,85/0,9); z — количество изделий, находящихся на каретке, или одновременно перемещающихся под­донов); zс — количество изделий, выпускаемых в сутки на кон­вейерной линии. Общую длину технологической линии Ьл литейного конвейера определяют по формуле: Lл = a (i1 + i2), где а — шаг кареток; i1; i2 — количество кареток на верхнем и нижнем поясе соответственно. Общая длина подвялочного конвейера^

Lп = aпi, где ап — шаг поддонов; i — количество поддонов, расположенных на рольганге. Расчет привода литейно-подвялочного конвейера сводится к определению максимального усилия действующего на шток цилиндра. Гидротолкатели подбирают и рассчитывают по полному уси­лию W, необходимому для проталкивания поезда кареток кон­вейера: W = W o nk, где W0 — сопротивление передвижению одной каретки, nк количество кареток в ярусе конвейера.

Сопротивление передвижению одной каретки равно Wo = (G1 + G0) * (fdц + 2k) Bk *104 / Dk где G1 — вес изделий (G1= g1 +g2)п (здесь g1 — вес формы; g2 — вес изделия (шликера, залитого в форму); п — количество изделий на одной каретке]; Сo — вес каретки; f — приведенный коэффициент трения в подшипниках скольжения (f — 0,015/0,03); dц —диаметр цапфы каретки (принимается предварительно); k — коэффициент трения качения колес по рельсам

(k — 0,0005 м); B — коэффициент, учитывающий дополнительное сопротивление от трения реборд роликов о рельсы (B = 2,5/3); k' — коэффи­циент, учитывающий попадание абразивных включений на по­лотно рельсов (k' — 1,2); Dк —диаметр ходового колеса (ролика) каретки, м (выбирается конструктивно). Затем определяется общее сопротивление (усилие), необхо­димое для перемещения кареток сначала в верхнем Wв, а затем в нижнем поясах Wн, необходимое для расчета гидроцилиндров толкателей и выбора насоса.

Расчет привода подвялочного роликового конвейера произ­водится также по максимальному усилию, действующему на шток гидроцилиндра, которое определяется по максимальному тяго­вому усилию приводного рольганга и схемы установки гидро­привода. Максимальное тяговое усилие WТ на приводной звездочке привода рольганга определяется по разности между усилиями в точке набегания цепи на ведущую звездочку и в точке сбегания с нее.

Тяговой расчет начинают с точки наименьшего натяжения тягового органа. Затем определяют натяжение во всех точках цепи S1, после­довательно обходя контур цепи приводного рольганга. Натяже­ние в каждой последующей точке тягового органа определяется как сумма натяжения в предыдущей и сопротивления на участке между этими точками (сопротивление перемещению лежащего на рольганге груза, сопротивление вращению роликов, сопро­тивление перемещению тягового органа и др.)

Далее по макси­мальному усилию, действующему на шток гидроцилиндра в за­висимости от его установки и привода ведущей звездочки роль­ганга, производится расчет гидроцилиндра и выбор насоса. 35) Вращающиеся печи для производства керамзита: классификация устройства, принцип действия, методика расчёта. Правила технической эксплуатации ГОСТ – 11727-74. Сущность технологического процесса производства керамзита состоит в обжиге глиняных гранул по оптимальному

режиму. Для вспучивания глиняной гранулы нужно, чтобы активное газовыделение совпало по времени с переходом глины в пиропластическое состояние. Между тем в обычных условиях газообразование при обжиге глин происходит в основном при более низких температурах, чем их пиропластическое размягчение. Например, температура диссоциации карбоната магния — до 600°С, карбоната кальция — до 950 °С, дегидратация глинистых минералов происходит в основном при температуре до 800 °С, а выгорание органических примесей

еще ранее, реакции восстановления окислов железа развиваются при температуре по­рядка 900 °С, тогда как в пиропластическое состояние глины переходят при температурах, как правило, выше 1100 °С.    Схема вращающейся печи для производства керамзита: 1—загрузка  сырцовых гранул;   2— вращающаяся   печь; 3— форсунка; 4— вспученный керамзитовый гравий; 5—поток горячих газов    В связи с этим при обжиге сырцовых гранул в производстве керамзита необходим быстрый подъем температуры, так как при медленном

обжиге значительная часть газов выходит из глины до ее размягчения и в результате получаются сравнительно плотные маловспученные гранулы. Но чтобы быстро нагреть гранулу до температуры вспучивания, ее сначала нужно подготовить, т. е. высушить и подогреть. В данном случае интенсифицировать процесс нельзя, так как при слишком быстром нагреве в резуль­тате усадочных и температурных деформаций, а также быстрого парообразования гранулы могут потрескаться или разрушиться (взорваться).

Оптимальным считается ступенчатый режим термообработки по С. П. Онацкому: с постепенным нагревом сырцо­вых гранул до 200—600 °С (в зависимости от особенностей сырья) и последующим быстрым нагревом до температуры вспучивания (примерно 1200 °С). Обжиг осуществляется во вращающихся печах (рис.), представляющих собой цилиндрические металлические барабаны диаметром до 2,5—5 м   и длиной до 40— 75 м, футерованные изнутри огнеупорным кирпичом.

Печи устанавливаются с уклоном примерно 3% и медленно вращаются вокруг своей оси. Благодаря этому сырцовые гранулы, подаваемые в верхний конец печи, при ее вращении, постепенно передвигаются к другому концу барабана, где установлена форсунка  для  сжигания газообразного или жидкого топлива. Таким образом, вращающаяся печь работает по принципу противотока: сырцовые гранулы пере­мещаются навстречу потоку горячих газов, подогреваются и, наконец, попав  в  зону непосредственного воздействия огненного

факела форсунки, вспучиваются. Среднее время пребывания гранул в печи — примерно 45 мин. Чтобы обеспечить оптимальный режим термообработки, зону вспучивания печи, непосредственно примыкающую к форсунке, иногда отделяют от остальной части (зоны подготовки) кольцевым порогом. Применяют также двухбарабанные печи, в которых зоны подготовки и вспучивания представлены двумя сопряженными барабанами, вращающимися с разными скоростями. В двухбарабанной печи удается создать оптимальный для

каждого вида сырья режим термообработки. Промыш­ленный опыт показал, что при этом улучшается качество керамзита, значительно увеличивается его выход, а так­же сокращается удельный расход топлива. В связи с тем, что хорошо вспучивающегося глинистого сырья для произ­водства керамзита сравнительно мало, при использовании средне- и слабовспучивающегося сырья необходимо стре­миться к оптимизации режима термообработки. Из зарубежного опыта известно, что для получения заполнителей типа керамзита из сырья

(промышленных отходов), отличающегося особой чувствительностью к режиму обжига, используют трехбарабанные вращающиеся печи или три-четыре последовательно располагаемые печи, в которых обеспечиваются не только оптимальные скорость и длительность нагрева на каждом этапе термообработки, но и различная газовая среда. Конструкции вращающихся печей. В зависимоcти от конструктивных особенностей вращающиеся печи, применяемые для производства керамзита, подразделяются на однобарабанные, двухбарабанные, однобарабанные расширенными

зонами вспучивания и сушки. Однобарабанные цилиндрические вращающиеся печи. Барабан таких печей имеет одинаковый диаметр по длине. Длина таких печен 12—70 м, а иногда и больше, диаметр— 1,8—5 м. Нами предложена и серийно выпускается заводом «Сибтяжмаш» однобарабанная цилиндрическая печь длиной 40 и диаметром 2,5 м с условной производительностью 12 м3/ч для обжига предварительно но высушенного сырья

с коэффициентом вспучивания около 3. Эксплуатация этих печей показала их высокие достоинства (рис. 45). Рис. 45. Однобарабанная цилиндрическая вращающаяся печь для обжига керамзита длиной 40 м, диаметром 2,5 м / — пылеосаднтельная камера 2 — питательная течка; 3 — корпус печи: 4 — роликоопоры: 5 — зубчатая венцовая шестерня; 6 — основной и вспомогатель­ный приводы; 7 — бандаж;

8 —головка печи; 9 — горелка (форсунка); 10 — дутьевой вентилятор. Описанная вращающаяся печь в последние годы несколько модернизирована на Брянском заводе ирригационных машин и заводе «Волгоцеммаш» (г. Тольятти). Хорошими эксплуатационными качествами при одновременном применении сушилок обладают короткие вращающиеся печи длиной 22 м и наружным диаметром 2,3 м с производительностью 6 м3/ч.

Относительно широко распространены также малоэкономичные короткие печи длиной 12 м и диаметром 1,2 м. Техническая характеристика однобарабанных вращающихся печей размерами, м 40х2,5 22х2,3 12х1,2 Производительность при коэффи- циенте выхода = 2, м3/ч…. 12 6 1,75 Уклон печи, % 3,5 3,4 3,2 Частота вращения, об/мин………… 0,6-3 0,6-2,5 1,8-1,9 Количество опор… 2 2 2 Масса, кг: печи без футеровки… 169 500 42 496 11 000 футеровки… -

73 474 8 000 корпуса в рабочем состоянии без керамзита… - 115 970 19 000 Мощность электродвигателя основ- ного привода, кВт…. 45 25 10 Эффективность однобарабанных цилиндрических вра­щающихся печей, как уже говорилось, в значительной мере можно повысить устройством в холодном конце печи теплообменников. Особенно большой эффективно­сти следует ожидать от устройства подпорного кольца на расстоянии примерно 1/4—1/3

длины канала от горяче­го конца печи. В этом случае режим обжига в однобарабанной печи можно приблизить к режиму обжига в двухбарабанной вращающейся печи. Автор экспериментально обосновал (1949г.) необхо­димость ступенчатой термической обработки глинистых пород на керамзит, предусматривающей предваритель­ную тепловую обработку полуфабриката в запечных теплообменно-подогревательных устройствах и последующий скоростной обжиг подогретого материала со вспу­чиванием в

коротких вращающихся печах. Один из перспективных вариантов ступенчатого прин­ципа термообработки сырья — двухбарабанная схема. Двухбарабанная вращающаяся печь состоит из двух отдельных барабанов с самостоятельными приводами: короткого большего диаметра, предназначенного для вспучивания, и более длинного с меньшим диаметром, предназначенным для предварительной тепловой обра­ботки перед вспучиванием (рис. 46). Рис.46.Двухбарабанная вращающаяся печь. а) – принципиальная кривая обжига керамзита; б) – схема

печи; 1 – загрузка полуфабриката; 2 – барабан предварительной тепловой подготовки; 3- барабан вспучивания; 4 – барабанный холодильник. Двухбарабанная вращающаяся печь позволяет обжи­гать керамзит на оптимальном уровне по ступенчатой схеме в соответствии с требованиями технологии вспучи­вания глинистых материалов; в ней более успешно, чем в однобарабанной, можно регулировать два раздельных в технологическом и теплотехническом отношении процесса

– тепловую обработку материала при относительно низких температурах и вспучивание при высоких температурах. В двухбарабанной печи зона основного нагрева ма­териала и сам процесс его вспучивания совпадают с зо­ной горения форсуночного топлива и длиной факела его горения, что позволяет резко повысить эффективность короткого барабана как теплового аппарата, например, вести процесс при более высокой температуре горения топлива; максимально повысить эффективность теплопе­редачи за счет наиболее эффективного ее вида — луче­испускания

-и понизить удельное значение конвекции и теплопроводности; повысить эффективность теплопере­дачи за счет более высокой разницы между температу­рой горения факела топлива и температурой материала; улучшить экономический потенциал и газовый режим печи за счет сокращения избытка воздуха для горения топлива с более высокой температурой факела. С учетом опыта эксплуатации действующих на ряде заводов двухбарабанных печей с годовой производитель­ностью 125 тыс. м3 ВНИИстромом предложена новая модернизированная двухбарабанная

печь производи­тельностью 100 и 200 тыс. м3. Для регулирования оборотов вращающихся печей и скорости передвижения в них материала используют спе­циальный гидропривод — универсальный регулятор ско­рости (УРС), позволяющий в большом диапазоне плав­но изменять число оборотов ведомого вала в обоих на­правлениях при постоянном направлении вращения и постоянном числе оборотов вала электродвигателя и останавливать исполнительный механизм без останов­ки электродвигателя.

УРС состоит из гидронасоса и гидромотора. Вал гид­ронасоса соединяется с валом электродвигателя и имеет постоянную скорость, а вал гидромотора — с механиз­мом, скорость и направление движения которого необхо­димо изменять. По способу соединения гидронасоса с гидроприводом различают три исполнения регулятора скорости: нераз­дельное, раздельное и комбинированное. УРС нераздель­ного исполнения имеет непосредственное соединение гид­ронасоса с гидромотором в одном блоке. В УРС раз­дельного исполнения гидронасос соединяется с гидромо­тором

при помощи сообщительных трубопроводов, что дозволяет располагать гидромотор в удалении от гид­ронасоса. УРС комбинированного исполнения состоит из одного гидронасоса и двух гидромоторов, соединенных с гидронасосом сообщительными трубопроводами. Воз­можно местное, дистанционное и автоматическое управление УРС. Большой диапазон регулирования скоростей, ком­пактность, простота управления, плавность изменения передаточного числа с реверсом и надежная работа хо­рошо зарекомендовали этот механизм уже во многих

отраслях промышленности. В последние годы идея ступенчатого обжига керам­зита получает все большее признание и распростране­ние. Без ссылки на советские источники, опубликован­ные с опережением на 10 лет, начинают появляться ис­следования в этой области и за рубежом. Широко внедряются и двухбарабанные печи. Они установлены, в частности, на керамзи­товых предприятиях Дании, Норвегии, ФРГ, Англии, Швейцарии и др. Конструкция этих печей включает два барабана: барабан

предварительной теп­ловой подготовки длиной 29 м, диаметром 2,5 м и бара­бан вспучивания длиной 16 м, диаметром 3,4 м. Частота вращения первого барабана 1—2, второго — 2— 5,5 об/мин. Производительность печи при обжиге сырья с влажностью 25 % около 100—150 тыс. м3 в год. Однобарабанные печи с порогами. Задачи повышения вспучиваемости вызвали необходимость разработки тех­нических решений и режимов по рационализации обжи­га керамзита в однобарабанных печах.

Значительно позднее к аналогичным выводам пришли и зарубежные специалисты, публикации которых по этому вопросу по­явились лишь в 60-х годах. Одним из первых обратил на это вниманием. Ф. Пер­сон. В своей работе «Основы проектирования вращаю­щихся печей для производства легких заполнителей» он подтвердил прогрессивный характер ступенчатого прин­ципа термообработки и двухбарабанных печей и пред­ложил модернизировать также и обжиг керамзита в од­нобарабанных печах путем устройства порогов,

квадран­тов и т. д что позволяет повысить их технологическую и тепловую эффективность. Он также считает полезным устраивать пороги и квадранты и в барабане тепловой подготовки двухбарабанных вращающихся печей. Эксплуатация вращающихся печей. Розжиг и пуск печи являются -весьма ответственным моментом, к кото­рому должен быть подготовлен персонал. Перед розжи­гом и пуском должна быть тщательно проверена исправ­ность футеровки печи и холодильника

пылеосадительной камеры и пылеочистительных устройств, течки для пита­ния материалом, уплотнительных устройств печи и холо­дильника, дутьевых и тяговых устройств, шиберов и ме­ханизмов для их подъема и опускания, механизмов са­мой печи и холодильника, боровов, контрольно-измери­тельной аппаратуры и системы сигнализации топливоподводящей системы и взрывных клапанов, комплекта форсунок для горелок, транспортных устройств для от­вода керамзита, питателей, моторов и пусковой электро­аппаратуры, рабочих мест, у головки

печи, защитных устройств и ограждений. Розжиг и пуск печи должен быть воспрещен, если в результате осмотра будут обнаружены: отсутствие за­паса полуфабриката или неисправность механизмов для его приготовления; отсутствие запаса горючего при ра­боте на жидком топливе; неисправность механизмов пе­чи; вибрация и толчки элементов привода и опорных узлов; неотрегулированность печи, характеризующаяся осевыми перемещениями, связанными с ненормальным давлением на упорные ролики; наличие вмятин и выпучин на корпусе печи, создающих

ненормальные условия работы опор и привода; недостаточное уплотнение печи; запыленность и замусоренность боровов и пыльных ка­мер; неисправность средств сигнализации и защитных устройств и ограждений. Обнаруженные при осмотре неисправности должны быть устранены перед розжигом печи. Для розжига печи и бесперебойной ее работы пред­варительно заготовляют необходимые инструменты и материалы: дрова, мазут, ломы, кочерги, рукавицы, смотровые стекла, смазочные и обтирочные материалы и т. д.

В момент пуска и розжига печи присутствие око­ло нее посторонних лиц не допускается. Перед розжи­гом печь опробуют на холостом ходу. Печь при первичном ее пуске или после укладки но­вой футеровки разжигают по графику (рис. 52) в стро­гом соответствии с инструкцией по обжигу керамзита во вращающихся печах. Рис.52. Сушка и разогрев футеровки вращающихся печей. Методика расчёта. Производительность вращающейся печи при нор­мальном режиме обжига керамзита зависит

от ее раз­меров, главным образом, от диаметра наклона, частоты вращения, коэффициента заполнения печи, мощности тя­говых устройств, коэффициента вспучивания сырья, тем­пературы и времени, необходимых для тепловой подго­товки и вспучивания данного материала, влажности за­гружаемого полуфабриката, количества сжигаемого топ­лива и т. д. Производительность же вращающейся печи данных размеров при нормализации и равенстве всех других указанных параметров в основном определяется ее теп­ловой мощностью, измеряемой

количеством условного топлива, которое может быть сожжено в ней в тече­ние 1 ч, и удельным расходом топлива на 1 кг керамзи­та. При этом, чем больше может быть сожжено топлива в печи при нормальных условиях ее работы, а также чем меньше расход топлива на обжиг 1 кг керамзита, тем выше производительность печи. Для данных размеров вращающейся печи и заданной ее производительности тепловая мощность, а следовательно, объем топочного пространства и длина зоны горения, в основном его определяющая, должны быть вполне

определенными. При укорочении факела горения тепловую мощность можно сохранить лишь за счет повышения температуры факела горения, что приведет к концентрированному нагреву материала и футеровки на узком отрезке длины печи и свариванию керамзита. Удлинение факела горе­ния при сохранении его температуры и прежней загруз­ки приводит к повышению тепловой мощности печи, из­менениям в распределении зон печи, нарушению кривой обжига керамзита и может иметь следствием прежде­временный пережог материала в керамический

черепок до его вспучивания на керамзит. Тепловая мощность печи определяется произведением объема топочного пространства на его тепловое напря­жение, выражаемое, например, в тоннах условного топ­лива, сжигаемого в 1 м3 топочного объема в 1 ч. Коэффициент заполнения печи на действующих ке­рамзитовых предприятиях, составляющий обычно 4—6 % ее сечения, должен строго соответствовать тепловой мощности печи. При перегрузке печи материалом, так же как и при недогрузке, нельзя достигнуть требуемой кривой обжига

керамзита. Увеличение производительности печи за счет сжига­ния большего количества топлива должно сопровож­даться эквивалентным увеличением пространства, где материал наиболее интенсивно поглощает теплоту. Это пространство можно увеличить либо путем увеличения толщины слоя материала, либо за счет распространения пламени на более длинный участок печи. Первое может быть рекомендовано лишь при использовании примерно однородного по размерам полуфабриката без примеси мелких фракций.

Если полуфабрикат содержит наряду с более крупными большое количество мелких фракций, то мелкие препятствуют перемешиванию и перекатыва­нию крупных фракций, а также закрывают их от непосредственного воздействия лучистого тепла. Кроме того, совместный обжиг крупных и мелких фракций приводит к пережогу одних, недожогу других и свариванию мате­риала в целом. При ограниченных возможностях изменения факела горения теплопередачу улучшают, увеличивая до извест­ного предела частоту вращения печи в сочетании с мень­шим шагом, следствием

чего будет лучшее перемешива­ние материала и увеличение частоты появления отдель­ных гранул на поверхности слоя загрузки, а также в ме­стах соприкосновения с раскаленной футеровкой. При выборе размеров печи руководствуются главным образом двумя факторами: задаваемой производитель­ностью печи и влажностью исходного полуфабриката. Чем суше полуфабрикат, подаваемый в печь, тем более короткой может быть вращающаяся печь, и наоборот, чем выше задаваемая производительность печи, тем больших размеров

должен быть ее диаметр при надле­жащем соблюдении соотношения между длиной и диа­метром, Производительность печи как транспортирующего ап­парата, по Е. И. Ходорову, определяется формулой Vм = П D2Lф60 / (4t) где Vм — объемная производительность печи, м3/ч (по насыпному объему); D. — внутренний диаметр печи, м; L — длина печи, м;

Ф — коэффициент заполнения печи материалом; t- время пребыва­ния материала в печи, мин; t = 0,308L (v + 24) / Dni здесь n — число оборотов печи, мин; i -угол наклона печи, град; v — угол естественного откоса материала, %. Достаточных данных для вычисления действительной производительности различных по размеру вращающих­ся печей, работающих на разнотипном керамзитовом сырье, все еще нет. Значительный опыт по применению и уточнению раз­личных эмпирических формул для определения произво­дительности

различных по размеру вращающихся печей, работающих на различном сырье, накоплен в цементной промышленности. Вместе с тем наиболее часто исполь­зуют метод определения производительности вращаю­щихся печей по формуле А. Н. Иванова, учитывающий тепловую мощность теплового агрегата и удельный рас­ход топлива на обжиг данного материала G = Q / q1 где G — производительность печи, т/ч; Q — тепловая мощность пе­чи, т условного топлива в 1 ч; q1 — удельный расход условного топлива, т/ч.

Важнейшее достоинство формулы А. Н. Иванова со­стоит в том, что она как бы суммирует и обобщает мно­жество причин, влияющих на производительность печи в простейшем выражении соотношения трех решающих взаимозависимых факторов. Кроме того, она нормирует производительность печи в весовых единицах, что согла­суется с нормированием теплопотребления. При необхо­димости значения производительности печи могут быть переведены в объемные единицы путем деления на на­сыпную плотность керамзита.

В среднем тепловая мощность вращающейся печи Q, кДж/ч, по А. Н. Иванову, составит Q = 1,1D3 * 106 Тогда формула А. Н. Иванова для расчета производи­тельности вращающихся печей G, кг/ч, принимает вид G = 1,1D3 * 106 / q2 где q2 — удельный расход теплоты на обжиг, кДж/кг, или (в м3/ч) G = 1,1D3 * 106 / (q2Pн) где рн — насыпная плотность материала, кг/м3. рис.

85. Обжиговое оборудование, приспособленное к отсеву мел­ких фракций для предотвращения слипания материала во вращаю­щейся печи а — по однобарабанной схеме: 1 — сита для удаления мелочи: 2 — воронка для подачи огнеупорного порошка: б — по диухбарабанной схеме: 1 — барабан вспучивания; 2 — бункер для огнеупорного порошка; а — барабан тепловой подготовки; 4 — решетка для отсева мелочи Список использованной литературы 1.Н.

Е. Дроздов. Механическое оборудование керамических предприятий. Учебник для вузов. – М: «Машиностроение» 1975 2.М.И.Лукинов, Производство керамических дренажных труб, М, Стройиздат, Москва 1981 3.И.А.Булавин Машины и автоматические линии для производства тонкой керамики, М.: Машиностроение, 1979 4.И.В. Бахталовский, В.П.

Барыбин, Н.С.Гаврилов Механическое оборудование керамических заводов, Учебник для техникумов промышленности строительных материалов . М Машиностроение. 1982 5.А.П.Ильевич Машины и оборудование для заводов по производству керамики и огнеупоров, Учебник для вузов. – 2-е изд перераб. и доп – М.: «Высшая школа", 1979.