книги / Технология строительной керамики

Схема подготовки глины по замкнутому циклу приведена на рисрис. 151. Влажность глины после сушки 9— 11%. Тонкость помола глиняного порошка должна соответствовать содержанию зерен раз­ мером 1— 0,5 мм — 15— 25% и менее 0,5 мм — 75— 85% . Лучшие ре­ зультаты по сравнению с помолом в дезинтеграторах получают при использовании для помола шахтных мельниц типа ММТ-1000/950/980 мШ

Основными недостатками вращающихся печей являются относи­ тельно большой удельный расход топлива, повышенный выход мелких фракций и значительный пылеунос (10— 15%). В барабане печи пере­ дача тепла конвекцией малоэффективна, с отходящими газами уно­ сится более 30% поступающего в печь тепла, т. е. подготовительный процесс (сушка сырья) происходит, примерно, на участке 3/4 длины печи, а обжиг и частичное охлаждение — на участке 1/4 длины печи. Пыль и мелкие фракции образуются главным образом в период уда­ ления механически и химически связанной воды (до 700° С).

С целью повышения прочности брикета в сыром виде рекомендуется вводить в массу (при влажности 26— 28%) жидкое стекло (0,1% по N azO) и кубовый остаток дистилляции жирных кислот (0,3% ) с содер­ жащей магний добавкой (0,5% талька или талькомагнезита по MgO). Кубовый остаток повышает прочность влажного брикета (в резуль­ тате ионного обмена), а магнезиальная добавка интенсифицирует муллитизацию каолинового брикета в области более высоких температур.

Эффективность использования вращающихся печей повышают установкой теплообменников для предварительной подсушки сырья,

поступает непосредственно на формование. Расход массы на. 1 т труб около 1,5 т.

В США предложен способ и установка гранулирования глинистого сырья, применяемого для изостатического прессования тонкостенных труб. Глину измельчают сухим способом до микронных и субмикрон­ ных размеров и увлажняют в лопастном смесителе до влажности 5— 10%. Из смесителя глина винтовым шнеком, смонтированным на од­ ном валу с лопастями смесителя, подается в цилиндрическую камеру

уплотнения. Диаметр переднего винта равен диаметру цилиндра, и поэтому на тонкий слой материала воздействует поперечное срезы­ вающее усилие, обеспечивающее параллельную ориентацию чешуй­ чатых частичек глины. С противоположной стороны камеры на мате­ риал воздействует регулируемое давление, обеспечивая оптимальную плотность материала и радиальную ориентацию чешуек глины в плос­ кости, поперечной к направлению давления. Уплотненный материал на выходе из цилиндра разрезается диском на сегменты без нарушения ориентации частичек и затем соответственно на гранулы. Использо­ вание гранулированного материала до минимума сокращает количе­ ство трещин и других дефектов, а при соотношении внешнего диаметра трубы к толщине стенок, равном 13 : 1, в 1,5— 2 раза увеличивается механическая прочность труб.

Формование. Пластическое формование труб осуществляют на шнековых вертикальных и реже горизонтальных прессах. Краткая технологическая характеристика прессов приведена в табл. 46.

Вертикальные прессы бывают безвакуумные (СМ-390) и вакуумные (СМ-88, СМ-306) (рис. 152). На раме 1 смонтирован корпус пресса 6 , в котором вращается вал 2 со шнеком, приводимый в движение элект-

Подъемный стол уравновешивается грузами 1 2 , которые закреплены на тросах, переброшенных через блоки 1 3 . По мере увеличения длины

и массы формуемой трубы стол опускается вниз. Тормозится стол ав­ томатически при помощи электромагнитов. В момент окончания фор­ мования труба отрезается стальной струной 7. При выходе из пресса на конец ствола трубы наносится нарезка. Кроме того, на трубах боль­ шого диаметра делается надрез конца трубы на глубину 3/4 толщины стенки.

В прессах более совершенных конструкций подъемный стол рабо­ тает при помощи электропневмоцилиндров, что обеспечивает плавную

располагающейся на верхней части корпуса пресса. Давление 90,67— 100 кПа. Ж ивое сечение перфорированной решетки должно быть равным сечению формуемого изделия или на 3— 5% больше его. Форма отверстия овальная. При формовании труб большего размера вакууми­ рование массы позволяет использовать мелкий шамот (1— 3 мм) вместо крупного (4— 5 мм) при образовании достаточно плотной и гладкой поверхности труб. Механическая прочность труб из вакуумированных масс повышается на 15— 40% , а водопоглощение снижается на 1— 1,5% . При формовании труб диаметром 300— 600 мм иногда прессы (КЭМА) имеют две вакуумные камеры для двойного вакуумирования массы. Обе камеры подключаются к одному насосу.

(рис. 153), образуя тело трубы. Организация производства безраструбных труб почти на 50% сокращает время на формование труб, снижает продолжительность и потери труб при сушке и обжиге.

Отклонения по толщине стенки ствола и раструба трубы допус­ каются не более ± 3 мм, по длине ± 2 0 мм, по кривизне ствола — 8 мм.

Для достижения постоянства размеров прессы оборудуют устрой­ ствами, обеспечивающими получение труб заданной длины и позво­ ляющими изменять длину труб по мере надобности (рис. 154).

В цилиндре 3 горизонтального трубного пресса на валу 1 вра­ щается шнек 2 . На одной оси со шнековым валом установлено при­ способление 2 2 с резательным устройством, приводимое в действие зубчатой передачей от электродвигателя 4 . В начале цикла формо­

вания трубы головка 9 штока 1 7 расположена внутри мундштука 5 и на трубе оформляется раструб 8 . Далее труба 7, выдавливаемая го­ ризонтально из мундштука 5, поддерживается головкой 9 , которая

отводится назад при продвижении трубы, выходящей из мундштука 5. Труба режется на отрезки определенной длины резательным устрой­ ством 6 , когда отключающий узел 1 2 замыкается выключателем 1 0 , закрепленном на штоке 1 7 .

Выключатель 1 0 имеет контакты, отключающие привод шнекового

питателя, в результате чего поступление трубной массы прекращается. Далее контакты замыкают выключатель, управляющий резательным устройством 6 , выключатель для быстрого отвода штока 1 7 устрой­ ством 1 5 и удаления головки 9 от раструба 8 . Готовая труба определен­ ной длины остается на амортизаторах 2 0 ленточного транспортера 1 8 . При замыкании другого выключателя шток 1 7 возвращается к мунд­ штуку, транспортер 1 8 с амортизаторами 2 1 передвигается по роликам 1 6 до позиции 1 9 и цикл начинается снова. Отключающий элемент 1 2 закреплен на раме 1 1 , н а которой он движется горизонтально до по­ ложения, соответствующего длине трубы. Положение элемента 1 2 при изменении длины трубы регулируется вручную вращением колеса 1 3 , установленного на рабочей платформе 1 4 .

При формовании труб на полуавтоматических прессах операции нарезки и оправки концов ствола и раструба производятся механиз­

Отформованные трубы подвешивают с помощью штанг на цепной конвейер и направляют на сушку.

Производство труб на конвейерных линиях СМ-452, СМ-901 и дру­ гих имеет много преимуществ по сравнению с агрегатным способом. Поточная линия (конвейер СМ-452) производства канализационных труб диаметром 350—700 мм и 150— 300 мм включает формование труб пластическим способом, отбор труб от пресса, оправку, суш ку, глазу­ рование.

Производительность конвейера 3000 т в год, потребляемая мощ­ ность 140 кВт, количество обслуживающих рабочих 6 человек.

В последние годы разработаны автоматизированные заводы мощ­ ностью 30 тыс. т труб в год диаметром 150— 500 мм при длине 1500 мм.

К недостаткам формования труб на вертикальных прессах следует отнести: высокую трудоемкость, невозможность формования труб уве­ личенной длины, необходимость формования труб из масс с влаж­ ностью 18—21% .

Новые трубные прессы позволяют формовать трубы диаметром 100— 600 мм при длине от 1 до 2 м из массы влажностью 14— 16% с содержанием до 30% шамота. В прессах использованы износостой­ кие сплавы для шнека, ножей, футеровки и др. Вакуумная камера оборудована ультразвуковой контрольной аппаратурой. Отбор труб от пресса автоматизирован. Производительность пресса 550— 600 труб в час.

ВНИИСтроммаш разработано оборудование для горизонталь­ ного формования труб. При организации производства труб (диа­ метром 150— 300 мм, длиной 1 и 1,2 м) горизонтальным способом из масс с пониженной влажностью (12— 14%) эксплуатационные расходы уменьшаются в 2,3 раза, трудоемкость изготовления труб в 1,7; капи­ тальные затраты в 1,8; произведенные площади в 1,7; повышается ка­ чество изделий; устраняется сушка, как отдельная операция, соз­ даются лучшие условия для автоматизации производства. Высокая производительность горизонтальных шнековых процессов (в 2— 4 раза больше вертикальных) и ликвидация отдельных операций резко по­ вышают съемы с производственных площадей при меньших трудовых затратах.

При горизонтальном формовании безраструбных труб процесс не­ прерывный, так как по мере выхода трубы из пресса она разрезается проволочным резаком на куски нужной длины. Концы труб закруг­ ляются на участке оправки и слегка расширяются для монтажа (после обжига) гибких резиновых соединений.

Технология полусухого прессования, разработанная НИИСтройкерамики, предусматривает прессование труб из масс влажностью 8— 10%, того ж е состава, что и для пластического формования, через резиновую оболочку, помещенную в металлическую пресс-форму (гид­ ростатическое прессование).

Прочность свежесформованных труб не ниже 1,18 МПа. Длитель­ ность формования зависит от размера труб и составляет 120— 80 с, что обеспечивает производительность около 15 т/ч. Гидростатическим способом изготавливают трубы диаметром 1,5— 2 м и длиной до 2 м.

чем туннельные) Трубы в камере устанавливаются в два яруса — внизу большего, а вверху меньшего диаметра. Теплоносителем в камерных сушилках является воздух, подогреваемый в калориферах или заби­ раемый из зоны охлаждения печей. Подъем температуры ведется мед­ ленно — за первые 12 ч до 30° С при относительной влажности тепло­ носителя 80— 90% , за вторые 12 ч до 50° С при относительной влаж­ ности 50— 60% и такрй сохра­

труб в зависимости от диамет­ ра. Температура теплоносителя, поступающего в туннель со стороны

выгрузки, 90— 140° С, отбираемого — 35—40° С при относительной влажности около 90% . Плотность загрузки туннельных сушилок до 60 кг на 1 м3 внутреннего объема. Время проталкивания вагонеток 30— 60 мин. Продолжительность сушки 14— 22 ч для труб диаметром 150— 250 мм и 28—40 ч для труб большего размера.

Значительные перепады температур между верхом и низом садки (до 40— 50° С) удлиняют время сушки, приводят к повышенному рас­

Рециркуляция теплоносителя частично устраняет этот недостаток.

труб, подвешенных на тарелях к цепи конвейера, протекает при не­ прерывном их перемещении по параллельно расположенным зигзаго­ образно соединенным туннелям. Шаг тарелей 0,64— 0,96 м. Подвеши­ вая трубы на разной высоте (рис. 155), повышают емкость конвейера на 22— 30% . Скорость движения цепи конвейера 0,64— 1,3 м/мин.

Относительная влажность теплоносителя в подвялочной части кон­ вейера 65—80% . Трубы сушатся горячим воздухом, полученным от

помола 14— 40 ч. Загружают компоненты в мельницу в два приема — сначала крупнозернистые твердые компоненты (пегматит, марганцевая руда и др.) и глину от 5 до 50%, а после размола в продолжении 22— 24 ч добавляют остальные материалы. Совместный помол продолжается не менее 4 ч. Тонкость помола глазури характеризуется остатком на сите 10 000 отв/см2 не более 2% . Перед подачей на глазурование в ме­ шалку добавляют воду из расчета доведения плотности глазури до 1,36— 1,45 г/см3 (влажность .глазури 49— 52% ).

Глазуруют трубы, погруж ая' их в глазурь, поливом глазурыо, пульверизацией, а также соляной глазурыо. Глазуровать горячие трубы (свыше 40° С) нельзя.

Г л а з у р о в а н и е п о г р у ж е н и е м (окунанием) осуще­ ствляется при помощи тельфера, опускающего трубы в бассейн с гла­ зурыо, или на специальных глазуровочных машинах, работающих по прицепу перекатки или протягивания труб через бассейн с глазурыо. После глазурования трубы выдерживают на решетке калорифера для закрепления глазури. Расход глазури'околр 2— 3% массы трубы.

П о л и в о м трубы г л а з у р у ю т в такой последовательности.