Головна

Закономірності ущільнення матеріалу і апаратурнеоформлення методу Пресування

  1. III Вивчення нового матеріалу.
  2. III. 9.2. Загальні закономірності відчуттів
  3. III. Вивчення нового матеріалу
  4. III. Вивчення нового матеріалу
  5. III. Вивчення нового матеріалу
  6. IV етап (з середини XX ст. По теперішній час) психологія як наука, що вивчає факти, закономірності та механізми психіки
  7. S3. Оформлення спадкових прав і відповідальність спадкоємців за боргами спадкодавця

Руда і рудні концентрати, металева стружка, відходи металургійних заводів і збагачувальних фабрик, скляні шихти можуть бути перероблені в шматки-брикети пресуванням з додаванням і без додавання сполучного речовини.

Метод пресування використовується також в процесах таблетування, яким піддаються різні матеріали, в тому числі шихта каталізаторів, порошки побутової хімії, фармацевтичні та вітамінні препарати, концентрати в харчовій промисловості та інші речовини

Механізм основної стадії брикетування - пресування в загальному вигляді можна представити таким чином. При невеликому тиску відбувається зовнішнє ущільнення матеріалу за рахунок порожнеч між частинками. Потім ущільнюються і деформуються самі частинки, між якими виникають сили зчеплення. Високий тиск в кінці пресування призводить до переходу пружних деформацій часток в пластичні, внаслідок чого структура брикету зміцнюється і зберігається його задана форма.

Механізм ущільнення дисперсних матеріалів при будь-якому способі гранулювання, в тому числі пресування, багато в чому визначається природою матеріалу. Особливий інтерес у цьому плані становлять шихти, до складу яких входять декілька компонентів мають різну природу, наприклад, шихти для виробництва скла.

Особливість пресування скляних шихт полягає в тому, що по структурно-механічними властивостями вони займають проміжне положення між металевими порошками, грунтами, мінеральними добривами та паливно-рудним сировиною. Так як скляні шихти полідисперсні і багатокомпонентні системи, а їх властивості в залежності від умов підготовки до ущільнення сильно змінюються, закономірності процесів пресування, виявлені при дослідженні, наприклад, добрива або металевого порошку, поширювати на них не можна. Однак деякі загальні закономірності процесів пресування порошкоподібних матеріалів при аналізі процесу ущільнення скляних шихт використовувати можна. При ущільненні скляної шихти в прес-матриці, валковому або вальцьовому пресах, її щільність поступово змінюється від насипний до щільності твердого тіла.

Аналіз поведінки шихт під тиском і можливості їх пресування можна провести при обробці в закритій матриці, оцінюючи одержувані при цьому компресійні криві. Грунтуючись на загальних закономірностях ущільнення сипучих дисперсних матеріалів, можна виділити три фази ущільнення скляних шихт.

У першій фазі (закінчується при тиску 200-350 МПа) ущільнення матеріалу відбувається за рахунок пружної деформації каркаса, утвореного при засипці в закриту матрицю. При цьому питомий тиск пресування створює напругу, що перевищує межу міцності при зсуві каркаса, що призводить до його руйнування і переміщення частинок усередині засипаного матеріалу. Отримати на цій фазі пов'язані, т. Е. Міцні, пресування не вдається.

У другій фазі протікають структурні деформації частинок порошкового многокомпонентного полідисперсного матеріалу. Інтенсивно йде перепакування частинок, зменшується простір між парами і зростає площа контактів між частинками. Залежно від складу шихти може протікати пластичне руйнування частинок матеріалу, що полягає в їх крихкому руйнуванні і пластичної деформації. В результаті утворюються міцні пресування. Фаза закінчується при тиску приблизно 600 МПа.

У третій фазі руйнуються окремі частки і при наявності в шихті пластичного компонента спостерігається пластичне затікання матеріалу в просторі між порами пресування. Щільність пресування при цьому змінюється і досягає максимуму при тиску близько 800 МПа. Подальше збільшення тиску пресування може привести до масового руйнування частинок шихти.

 Мал. 16.7. Схема пресування шихт на валковому пресі

Процес пресування шихт на валковому пресі відбувається наступним чином. вихідна суміш 4 надходить у трубу 3 валкового преса (рис. 16.7). В результаті руху обертових назустріч один одному валків 1, Сил тертя і адгезії шихта надходить в зазор між ними і ущільнюється до плитки 5 необхідної товщини і щільності. Для запобігання механічної перевантаження преса в разі потрапляння в нього стороннього предмета або перевантаження один з його валків закріплений в рухомих опорах 2 і може переміщатися. При нормальній роботі

валок утримується в певному положенні пружинами або гідроупорамі. Тиск на валки, що формують плитку, забезпечується гідравлічною системою.

Детальні дослідження брикетованої шихти показали, що фізичні і фізико-хімічні властивості брикетів залежать як від хімічного і гранулометричного складу шихти, так і від способу їх виготовлення, використовуваного сполучного, форми і розмірів брикетів, тиску брикетування, розподілу температур, тривалості зберігання.

«Гарячий» спосіб формування, при якому проводиться нагрів шихти до температури 30-40 ° С, дозволяє отримувати досить міцні брикети при відносно низькому тиску пресування. Це спрощує вибір пресує агрегату і зменшує витрати на формування. Нагрівання шихти до цієї температури може бути здійснений за рахунок теплоти, що виділяється в результаті реакції між содою, сульфатом та водою.

Прокатка (компактування)- Ущільнення дисперсного матеріалу на валковому пресі. Промислові валкові преси серійно випускають для пресування мінеральних добрив, металевих порошків, руд і паливно-рудних матеріалів, скляних шихт і ін.

Прес складається з валків з опорами, станин, приводу і гідросистеми. Шийки валка встановлені в конічних роликопідшипників, розташованих в корпусах. Корпуси підшипників одного валка під час роботи нерухомі, а корпуси підшипників другого валка можуть переміщатися і створювати необхідний зазор між валками. Зазор регулюється вставками, розміщеними між корпусами підшипників валків. Зусилля пресування, створюване валками, забезпечується плунжерами чотирьох гідроциліндрів односторонньої дії, які підтискають корпусу підшипників. Робочий тиск в гідроциліндрах регулюється від 0 до 23 МПа і створюється гідросистемою, що складається з насоса з електродвигуном, бака для масла, акумуляторів, запобіжних і зворотних клапанів. Валки забезпечені пристроєм для охолодження.

У табл. 16.1 наведені характеристики валкових пресів, призначених для компактування скляних шихт і запропонованих до промислового впровадження, на рис. 16.8 представлена ??схема валкового преса.

Таблиця 16.1

 показник  валковий прес
 ВФ 052 У01  ВФ 052 У02  ВФ 052 У03  ГВ 520 УСШ
 Продуктивність, т / год  2-3  6-8  7-9  6-8
 Потужність приводу, кВт
 Діаметр валка, мм
 Довжина валка, мм
 Зусилля пресування, кН
 Частота обертання валка, з-1  1,0  0,8  0,6  0,8
 Маса, т  12,5
 Рік випуску

На фундаментної плити встановлені литі сталеві станини з траверсами, що несуть корпусу з валковими підшипниками. У підшипниках розміщені шийки двох чавунних валків. Валки приводяться в рух від електродвигуна через конічної-циліндричний редуктор, приводні й фрикційні зубчасті колеса. Привід і прес монтують на одній фундаментної плити. Корпуси підшипників заднього валка закріплені нерухомо, а корпусу переднього можуть переміщатися в направляючих станини. Прес забезпечений механізмом для регулювання зазору з запобіжними шайбами, які мають як ручної, так і електропривод.

У разі перевантаження преса або попадання між валками стороннього тіла запобіжні шайби зрізаються, і валки автоматично зупиняються.

Довжина валків дозволяє встановлювати два бункера і одночасно ущільнювати шихту двох типів. Недоліками преса є відсутність гідравлічної системи регулювання зусилля валків і виготовлення валків з чавуну.

 Мал. 16.8. Валковий прес: 1 - підшипники переднього валка; 2 - аварійний пристрій; 3 - пристрій, що охолоджує; 4 - механізм регулювання зазору; 5 - зливна воронка; 6 - ванна; 7 - станина; 8 - фундаментну плиту; 9 - траверса; 10 - обмежувальні стріли; 11 - піддон; 12 - електродвигун; 13 - редуктор; 14 - підшипники заднього валка; 15 - валки

Брикетування.Різновидом процесу ущільнення є пресування на валках з профільованою у вигляді осередків поверхнею. На таких пресах, званих Вальцова (брикетних), можна отримувати брикети заданих розмірів і форми: у вигляді коржа, лінзи, кулі і т. Д. Вальцьові преси виконані з двох валків однакового діаметра, що обертаються назустріч один одному. На валки надіті сталеві змінні бандажі, на зносостійкого поверхні яких виконані симетричні поглиблення, відповідні формі брикетів.

 Мал. 16.9. Схема вальцового преса

Процес пресування (вальцювання) на вальцьових пресах (вальцах) проходить наступним чином. Шихта надходить з завантажувального бункера подпрессовивают пристрої 7 (Рис. 16.9) в зону відставання 2, Потім проходить зони відкритих 3 або закритих 4 осередків і виходить у вигляді брикетів заданої форми. Основне силовий вплив на шихту здійснюється в зонах відставання і закритих осередків. У зоні відставання діють сили, які не забезпечують стійкого стану шихти. Шари шихти потрапляють в зону більш високих тисків з різною швидкістю, менше швидкості руху поверхні вальця. Ущільнення і зрушення шихти відбуваються по циліндричній поверхні.

У зоні осередків шихта, пов'язана з їх поверхнею, що не витісняється діючими на них силами, тут відсутня переміщення матеріалу з однієї пари осередків в іншу. Зростання тиску призводить до запрессовивании шихти в зону осередків. Умови захоплення шихти в вальцах визначаються в першу чергу діаметром валків: чим він більший, тим вище питомий тиск пресування. Між питомим тиском пресування, міцністю брикетів існує пряма залежність, що зберігається до певної межі.

Дуже високі тиску порушують структуру брикетів, зменшують пористість, що знижує їх міцність. При брикетуванні з єднальними добавками високі тиску можуть видавлювати їх на поверхню брикетів, що призводить до залипання осередків преса шихтою, злипання брикетів під час їх транспортування і зберігання.

Недоліком вальців є взаємне зміщення полуформ, що викликає утворення в них асиметричних брикетів. Міцність брикетів при цьому падає на 10-20%.

Вузлом, що визначає надійну роботу преса, є формуючі валки. Преси випускають з накладними сегментами або бандажами, що мають осередки, з кованими валами, на яких встановлені зубчасті колеса. На пресах низького тиску застосовують здвоєні ковані валки меншого діаметру, виконані з порожнистої ребристою виливки (рис. 16.10).

 Мал. 16.10. сегмент (а), Корпусу валка з сегментами (б), Валок з корпусами підшипників (в)

Поряд з кованими валками і валками з кільцевими бандажами часто застосовують зміцнені сегментні елементи, призначені для важких умов роботи при ущільненні абразивних матеріалів. Представляють інтерес бандажі, що збираються в тілі валків з рознімних кілець конічного перетину. Сегментні елементи невеликих розмірів виготовляють зі спеціальних сталей, які не підходять для виготовлення корпусу цілого бандажа.

Бандажі вальцьових пресів випускають з осередками різної форми і розмірів.



Попередня   95   96   97   98   99   100   101   102   103   104   105   106   107   108   109   110   Наступна

Оформлення поверхні теплообміну | перемішують пристрої | пропелерні мішалки | Ущільнення обертових деталей | Трубопроводи і ТРУБОПРОВІДНА АРМАТУРА | Види допоміжного обладнання | Класифікація транспортних засобів для твердих матеріалів | Машини для транспортування рідин і газів | Класифікація методів гранулювання і особливості ущільнення гранул | Теоретичні основи і апаратурне оформлення гранулювання методом обливання |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати