Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Аристов, Глеб Георгиевич. Формовщик-прессовщик огнеупорных изделий учебное пособие для подготовки квалифицированных рабочих на производстве

.pdf
Скачиваний:
12
Добавлен:
30.10.2023
Размер:
11.72 Mб
Скачать

Производство шамотных изделий из пластичных масс

29

в которые подается вода, играющая роль смазки. Внутренняя

поверхность мундштука покрыта металлическими, перекрываю­ щими друг друга пластинками 2, называемыми «чешуей»; число пластинок соответствует числу канавок.

Вода из канавок, просачиваясь через щели, образуемые не­

плотностями «чешуи», смазывает поверхность выходящей из мундштука ленты и этим уменьшает трение ленты о стенки мундштука. Это в значительной степени предохраняет ленту от образования на ней поверхностных трещин и «драконова зуба».

Смазывающее действие воды заключается в «разжижении» по­ верхностного слоя массы при трении о «чешую», который вслед­ ствие этого становится скольз­ ким.

Для очистки канавок от по­ павшей массы их делают сквоз­ ными. Отверстия закрывают де­

ревянным или резиновыми

пробками.

Пластинки «чешуи» делают обычно из листовой стали тол­ щиной 1,5—2,0 мм, на выходе

ленты — из стали

толщиной

 

2—2,5 мм, так как здесь чешуя

 

изнашивается

быстрее.

Углы

Рис. 6. Деревянный мундштук для

делают овальными, все неров­

нормального кирпича:

ности

тщательно зачищают.

1 — канавка для подвода воды; 2—

Деревянные

стенки

мунд­

чешуя.

штука

скрепляют

сквозными

 

болтами. Таким же образом мундштук крепят и к мундштучной плите. Иногда вместо воды для уменьшения трения при выходе ленты применяют насыщенный пар. В этом случае мундштук де­ лают металлическим. При этом:

1)поверхность ленты увлажняется меньше;

2)при соприкосновении с горячим мундштуком поверхност­ ный слой ленты слегка нагревается, что способствует быстрому испарению излишней влаги.

Смазывание ленты при продвижении через мундштук оказы­ вает влияние не только на ее качество, но и на расход электро­ энергии: если принять за единицу количество массы, выпущен­

ной на 1 кв электроэнергии через несмазывающийся мундштук, то при смазывании водой на это же количество электроэнергии

будет выпущено в 1,2 раза

больше

массы,

а при

примене­

нии пара или горячей воды с температурой

90° — в

1,25 раза

больше.

 

 

 

 

В качестве смазывающего материала могут применяться ке­

росин, соляровое и другие

масла. В

этом случае нарезанная

ЗС

Производство шамотных изделий из пластичных масс

заготовка не слипается и поступает на допрессовку смазанной

с

четырех сторон.

 

Иногда вместо применения каких-либо смазывающих мате­

риалов пропускают через массу постоянный электрический ток

напряжением

от 50 до

200 в.

Для этого мундштук соединяют

с катодом, а

массу — с

анодом.

В результате этого на внутрен­

ней поверхности металлического мундштука, как на катоде, по­ является тонкая водяная пленка, которая и служит смазкой.

Рис. 7. Металлический мундштук:

1 — корпус мундштука; 2 — скрепляю­ щие хомуты; 3 — чешуя; 4 — языки.

При применении вместо смазки электрического тока между мундштуком и головкой ленточного пресса необходимо сделать прокладку из какого-либо электроизоляционного материала.

Этот способ работы — без жидкой смазки — дает возмож­ ность избежать грязи, которая обычно бывает у ленточного

пресса вследствие вытекания воды из

мундштука,

но пока не

получил еще широкого распространения.

 

 

В последнее время на огнеупопных заводах применяются

металлические мундштуки (рис. 7).

 

толщиной

Мундштук 1 изготовляют из листовой стали

16 мм и скрепляют двумя хомутами 2.

Внутренние поверхности

Производство шамотных изделий из пластичных масс ЗЬ

мундштука закрыты тремя рядами «чешуи» 3. Стыки отдельных пластин, образующих «чешую», перекрыты языками 4. На од­ ном из хомутов имеются специальные приспособления (крючки,

штифты и

отверстия) для крепления струнок, разрезающих

брус для придания ему необходимого сечения.

наклона

Выбор

размеров

мундштука — его

длины, угла

образующих — определяется в основном

пластичностью

глины и

свойствами

массы.

изготовляют длиной 150—320

мм. Угол

Обычно

мундштуки

наклона конической части составляет от 3 до 10°. Однако необ­ ходимо отметить, что увеличение угла наклона свыше 5° повы­

шает сопротивление мундштука и расход энергии на тонну вы-

Рис. 8. Мундштук для центровых и стопорных трубок:

1 — сердечник; 2 — балочка.

пущенной заготовки, не улучшая качества выходящей из мунд­ штука ленты.

В мундштуках для нормального кирпича необходимый угол наклона обеспечивается уменьшением поперечного сечения на выходе на 30—40 мм в сравнении с входным отверстием.

При более влажной и пластичной массе применяют более длинные мундштуки с большим углом наклона.

При производстве изделий с каналом (сифонные кирпичи, стопорные и центровые трубки) канал образуется сердечником, который имеет форму и размеры, соответствующие форме и

размерам внутреннего отверстия

заготовки

(рис. 8). Сердечник

/ крепится

на

металлической

балочке 2,

которая находится

в

головке пресса на некотором расстоянии

от мундштука.

Для

получения

гладкой

внутренней

поверхности сердечник должен

иметь удобообтекаемую форму.

 

 

форма

ее

Отдаленность

балочки от

мундштука, размеры и

поперечного сечения

имеют

существенное

значение

для

изго­

товления заготовки. При разрезании балочкой массы при боль­ шой ее толщине у поверхности, обращенной к выходу мундшту­

32 Производство шамотных изделий из пластичных масс

ка, понижается давление и происходит завихрение массы. При

близком расположении балочки от мундштука лента остается расслоенной.

Во избежание появления трещин балочку делают удобооб-

текаемой

сигарообразной формы

толщиной

4—6,

шириной

50 мм и

относят внутрь головки на

150—180

мм от

мундштуч­

ной плиты. В этом случае более длинный путь, проходимый массой от балочки до мундштучной плиты, и значительное дав­

ление, создаваемое работой лопастей вала, при мягких глини­ стых массах, обеспечивают условия, необходимые для плотного сцепления разрезанных балочкой частей массы. При жестких, недостаточно пластичных массах, несмотря на значительное удаление балочки от мундштучной плиты и ее удобообтекаемую форму, в месте бывшего разреза массы в процессе сушки и при обжиге на изделиях образуются продольные трещины, часто расположенные диаметрально. Чтобы избежать этого, балочку делают такой формы, чтобы она давала в массе не прямой раз­ рез, а извилистый. Практически это осуществляют наваривани­ ем бугорков на поверхность балочки.

В мундштуках для выпуска заготовки с каналом лента обыч­ но не смазывается. Известны конструкции мундштуков, в кото­ рых смазывание ленты производится паром. При этом пар подводится не только к корпусу мундштука, но и к сердечнику. Однако такая конструкция широкого распространения не полу­ чила. При мундштуках с сердечником целесообразно применять взамен смазки постоянный ток.

Мундштуки для заготовки сифонных марок делают двух-,

трех-, четырехручьевыми и даже шестиручьевыми.

При применении трех- и шестиручьевых мундштуков, в ко­

торых

три

ручья

расположены в один ряд, в прессах

средней

мощности

лента

из средних

ручьев

идет значительно

быстрее,

чем из

крайних.

Кроме того,

ввиду

значительной разницы в

скоростях центральных и периферийных слоев массы, крайние ленты изгибаются: правая — вправо, левая — влево и расхо­ дятся веерообразно. Заготовка получается изогнутой с косым срезом и не заходит в форму пресса.

Применяют также четырехручьевые мундштуки (рис. 9): у этих мундштуков все ручьи расположены ближе к оси цилинд­ ра и симметрично относительно нее, поэтому указанный дефект выражен в них значительно меньше, чем в трех- и шестиручье­

вых мундштуках.

Различные скорости ленты, выходящей из центральных и бо­ ковых ручьев, изгиб ленты из боковых ручьев обусловливаются большим давлением массы по центру головки, сравнительно с периферией; при этом разница в давлении тем больше, чем дальше слой отстоит от центральной оси головки. Вследствие

Производство шамотных изделий из пластичных масс

33

большего давления по оси головки масса, движущаяся

по ее

центру, плотнее, чем в периферийных слоях. В процессе сушки

менее плотная масса дает большую усадку, это ведет к искрив­ лению или неодномерности кирпича. При этом разница в усадке

может достигать значительной

величины—свыше 1%. На

рис.

10 приведен случай, когда две опытные

заготовки центро­

вых

трубок длиной 320 мм,

выпущенные

из двухручьевого

мундштука, после сушки по центральным образующим а имели длину 310 мм, а по периферийным образующим б — 307 мм.

Это вызвало и некоторое искривление заготовок при сушке.

Рис. 9. Четырехручьевой мундштук для сифонной заготовки.

Рис. 10. Различная усадка заготовки, выпущенной из двухручьевого мундштука:

а — длина заготовок по цент­ ральным образующим; б — дли­ на заготовок по периферийным образующим.

Путем удлинения мундштука можно выравнять скорость центральных и периферийных слоев ленты при выходе из мунд­ штука, так как при этом создается различное сопротивление в

разных точках сечения его.

Длина мундштука по центральной образующей должна быть

больше, чем по периферии. Разница в длине может быть по­ добрана практически, в зависимости от свойств массы.

Высокое качество ленты достигается некоторым уплотнением массы за счет конусности сердечников и угла наклона стенок мундштука, который принято делать в пределах 5—10°. В этом случае концевую часть мундштука делают с параллельными стенками; здесь в известной мере выравниваются возникшие

напряжения.

Работами, проделанными в последнее время, установлено, что для масс средней пластичности хорошие результаты по про­ изводительности ленточных прессов и качеству сифонной заго-

3 Г. Г. Аристов

34 Производство шамотных изделий из пластичных масс

товки могут быть получены с мундштуками, у которых угол на­ клона стенки составляет 2°, ребра — ^бО'1.

Сердечники всех сифонных мундштуков изнашиваются до­ вольно быстро, поэтому их делают сменными, так же как и вкла­ дыши, образующие ручьи.

Мундштучная плита практически не изнашивается, поэтому ее делают чугунной.

Рис. 11. Ленточный пресс СМ-58:

1 — корпус пресса; 2 — загрузочная коробка; 3 — питающий валику 4 — вал;. 5 — головка.

Лучшим материалом для изготовления сердечников и вкла­ дышей считается хромоникелевая сталь. Однако опыт работы ряда заводов показывает, что из бронзовых или алюминиевых

вкладышей лента выходит более гладкой и менее склонна обра­ зовывать «драконов зуб». Препятствием к широкому распрост­ ранению мундштуков с бронзовыми и алюминиевыми ручьями является быстрый износ вкладышей. Стойкость бронзовых вкла­ дышей в четырехручьевом мундштуке составляет 180—200 т, а алюминиевых— 120—130 т сифонной заготовки.

1 И. А. Ольховский, И. Ш. Шварцман. Опыты повышения термической стойкости сифонного кирпича. Огнеупоры, 1958, № 11.

Производство шамотных изделий из пластичных масс

35

Из большого количества ленточных прессов наиболее совер­

шенным является ленточный пресс СМ-58,

выпускаемый

в на­

стоящее время заводом «Красный Октябрь»

(рис. И).

 

Корпус 1 пресса имеет внутри рифления, препятствующие вращению массы; он прикрепляется к загрузочной коробке 2, в

которой смонтирован питающий валик 3. Вал 4 представляет собой однозаходный шнек с постоянным шагом и заканчивается двухзаходным шнеком.

4. Неполадки в работе ленточных прессов

Лента, выходящая из ленточного пресса, часто имеет дефек­ ты структуры, которые при выходе ее из мундштука незаметны, но выявляются после сушки или обжига.

Рис. 13.

S-образные тре­

структура.

щины.

К дефектам структуры ленты относятся S-образные и коль­ цевые трещины и расслоения.

Кольцевые трещины и расслоения образуются в связи с тем, что масса в корпусе ленточного пресса, увлекаемая лопастями вала, движется не только вперед, но частично совершает враща­ тельное движение. Штопорообразные полосы массы, сходящие при этом с концевой лопасти, накладываются друг на друга в прессовой головке, соединяются недостаточно плотно, в резуль­

тате чего лента, выходящая из мундштука, сохраняет слоистую

структуру (рис. 12).

S-образные трещины получаются вследствие того, что конце­ вая лопасть срезана под прямым углом к оси вала. В связи с этим

давление концевой лопасти на массу в центре значительно мень­ ше давления на периферии, что вызывает различие в скорости перемещения массы и степени ее уплотнения; это, в свою оче­

редь, способствует образованию слабо уплотненного небольшого

участка по оси головки и мундштука. При движении массы в прессовой головке этот слабо уплотненный участок вытягивает­ ся, концы его загибаются и приобретают форму, напоминающую букву S. При сушке или обжиге, когда возникают усадочные

3*

36 Производство шамотных изделий из пластичных масс

напряжения, в слабо уплотненном участке появляются трещины

(рис. 13).

Помимо структурных дефектов, выходящая из мундштука лен­ та иногда имеет трещины на ребрах и на гранях. Этот особый

Рис. 14. «Драконов зуб».

вид трещин, пересекающих ребра ленты, носит название «драко­ нова зуба» (рис. 14). Причины образования этого дефекта раз­

личны; часто они зависят от свойств массы.

В табл. 2 приведены наиболее часто встречающиеся в прак­

тике дефекты выходящей из мундштука ленты, -неполадки в ра­

боте ленточных прессов,

а

также причины, вызывающие их.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 2

Дефекты ленты,

неполадки

в работе ленточных прессов и причины

 

 

 

 

 

их

возникновения

 

 

 

 

 

Неполадки

 

 

 

Причины возникновения

 

1. Греется

корпус

и

головка

лен­ 1-а.

Износились лопасти вала, между

точного

пресса.

Лента из

мунд­

ними и корпусом образовался за­

штука идет медленно, теряет плас­

зор

больше 10

мм

 

 

тичность

и ломается

 

б.

Головка или мундштук запрессова­

 

 

 

 

 

 

лись

массой, имеющей

влажность

 

 

 

 

 

в.

ниже

влажности массы

в корпусе

 

 

 

 

 

Низкая влажность и высокая

сте­

 

 

 

 

 

г.

пень

отощения

массы

вала

име­

 

 

 

 

 

После

наварки

лопасти

 

 

 

 

 

д.

ют

шероховатую поверхность

 

 

 

 

 

 

В

мундштук

попал

какой-либо

посторонний предмет

 

 

Производство шамотных изделий из пластичных

масс

 

37

 

 

 

 

 

 

 

Табл. 2 (продолжение)

 

 

Неполадки

 

 

 

Причины возникновения

 

2. Греется корпус, лента идет быстро

2.

Мала площадь сечения

мундштука

3.

Лента

идет с

«драконовым

зубом»

З.а.

Неравномерная

влажность

массы

 

 

 

 

 

 

б.

Высокая

степень отощения и не­

 

 

 

 

 

 

 

достаточная

пластичность

массы

 

 

 

 

 

 

 

(часто при применении пересушен­

 

 

 

 

 

 

в.

ной глины)

имеет

дефекты, вызы­

 

 

 

 

 

 

Мундштук

 

 

 

 

 

 

 

вающие

высокое

сопротивление в

 

 

 

 

 

 

г.

углах

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Недостаточное уплотнение массы в

 

 

 

 

 

 

д.

головке

 

 

масса

от

причин,

 

 

 

 

 

 

Разогревается

4.

Лента

имеет

 

 

I

4.а.

изложенных в пункте

1

 

 

рыхлую структуру

Короткая

головка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б. Недостаточная конусность головки

 

 

 

 

 

 

в. Нецентральное положение вала

 

 

 

 

 

 

г.

Неудачная

конструкция

концевой

5.

Лента при выходе из мундштука 5.а.

лопасти

вала

 

расположение ру­

Нецентральное

 

 

изгибается

 

 

 

б.

чья

 

мундштук

 

 

 

6.

Лента при выходе из мундштука

Засорился

недостаточна

6.

Высока

влажность и

 

расширяется, сечение ее увеличи­

 

степень отощения массы при при­

 

вается

 

 

 

 

 

менении

глины

высокой

пластич­

7.

Лента

ломается, хотя не

наблю­

7.

ности

 

 

 

 

 

 

 

Попадание в ленточный пресс от­

 

дается

нагревания

корпуса и го­

 

ходов со смазкой

 

 

 

8.

ловки ленточного пресса

 

8.

Неудачна

конструкция

концевой

На ленте имеются зачатки S-об­

 

разной

трещины

 

 

 

лопасти

— отсутствует

конусооб­

 

 

 

 

 

 

 

разный

выступ

 

 

 

 

 

 

 

 

5.

Вакуумные ленточные прессы

 

 

 

 

 

 

Дефекты сырца

и изделий

могут возникнуть вследствие кон­

структивных недостатков ленточных прессов, а также в значи­ тельной степени — вследствие недостаточности времени для пол­ ного набухания частичек глины, неравномерного распределения

влаги в массе, наличия воздуха между частичками массы и т. д. В основном этими же причинами объясняются и недостаточ­

ная механическая прочность и неудовлетворительная формуе­ мость массы.

Массу, выпущенную из мундштука ленточного пресса, укла­ дывают в специальные темные камеры и выдерживают при тем­ пературе 3—6° в течение некоторого времени для достижения

однородности массы по влажности. Так, массу, предназначенную для производства стопорных трубок, подвергают вылеживанию в

38 Производство шамотных изделий из пластичных масс

течение 8 час., массу для сталеразливочных пробок — в течение

20дней.

Однако при поточном массовом производстве вылеживание со­

здает значительные трудности, так как для его организации не­

обходимы дополнительные затраты рабочей силы и большие площади.

Установлено, что улучшение рабочих свойств массы, может быть достигнуто ее обезвоздушиванием (дезаэрацией) путем ва­

куумирования.

В процессе переработки в смесителях масса смешивается с воздухом; в отдельных случаях содержание воздуха в массе (по

объему) достигает 10%. .

Этот воздух, находясь между частицами массы, ослабляет связь между ними, уменьшает пластичность массы и ухудшает ее формовочные свойства. При сушке и обжиге сырца воздух

способствует образованию пор, которые снижают прочность го­ товых изделий.

В результате удаления воздуха при вакуумировании пластич­ ность и связность масс значительно повышаются, устраняются дефекты структуры — кольцевые трещины, свили и S-образные трещины, а также внешние трещины и разрывы. Пористость го­ товых изделий, изготовленных из вакуумированных масс, не­ сколько ниже пористости обычных изделий. При внедрении ваку­

умирования масс на Богдановичском заводе1

показатель

пла­

стичности их, по Земятченскому,

значительно возрос (табл.

3).

 

 

 

 

Таблица 3

Изменение показателя пластичности массы в результате вакуумирования

Наименование глины, применяемой

 

Показатель

пластичности

 

 

 

 

 

 

ДЛЯ связки

до вакуумирования

после вакуумирования

 

Межниковская................................... ...

0,9—1,1

 

1,6—1,8

 

Полдневская...........................................

0,7—0,9

 

1,5—1,6

 

Количество стопорных трубок с дефектной структурой в ре­

зультате вакуумирования массы резко снизилось

(табл. 4).

 

Вакуумирование массы

осуществляется при

переработке ее

на ленточном прессе. С этой

целью ленточные прессы снабжают

плотной, герметически закрытой камерой. Из этой камеры непре­

рывно откачивают воздух

и пропускают через нее массу в виде

1 И. П. Басьяс, М. П.

Пильдер вассе р. Устранение структур­

ных трещин в стопорных трубках путем вакуумирования масс. Огнеупоры, 1955, № 2.

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ