Перспективы использования установок серии "Каскад" в технологии производства огнеупоров // Новые огнеупоры. 2008. № 12.

Шаевич Г.Я. – исполнительный директор Института Новых Технологий и Автоматизации промышленности строительных материалов (ООО «ИНТА – СТРОЙ», г. Омск) 

Институт разрабатывает и изготавливает оборудование для полусухого прессования и пластического формования кирпича, которое может быть использовано в технологии производства огнеупоров. Технологии производства керамического кирпича и огнеупоров во многом схожи, особенно это утверждение характерно для подготовки шихты. 

Институтом разработан и изготавливается полный ряд оборудования для отделения подготовки сырья: агрегат приема сырья, сушильный барабан, смеситель стержневой, дробилки молотковые различной производительности (рис. 1). Это оборудование без каких–либо переделок может быть использовано в производстве огнеупоров.

Рис. 1. Оборудование для отделения подготовки сырья а - агрегат приема сырья, б – сушильный барабан, в - дробилка молотковая, г - смеситель стержневой

Особенно перспективно при подготовке сырья в технологии производства огнеупоров применение установок серии «КАСКАД». 

Название «Каскад» для установки выбрано не случайно, оно отражает её технологическую и экономическую суть – одна установка заменяет весь ряд традиционных машин, занятых в отделениях подготовки сырья [1,2]. 

Установки серии «Каскад» известны в отрасли строительных материалов, они демонстрировались на ряде престижнейших выставок и были по достоинству оценены специалистами. Установки отмечены золотыми и серебряными медалями ведущих отраслевых международных и российских выставок. 

Установки «Каскад» привлекли к себе внимание тем, что с их помощью стало возможным достижение высокой степени гомогенизации глины при введении в неё технологических добавок, увеличения прочности кирпича и улучшения ряда других технологических показателей. 
В табл. 1 отображены изменения технологических свойств материалов, переработанных на установках «Каскад».
 

Принцип работы установки «Каскад» (рис. 2) весьма прост и состоит из двух известных воздействий на глину – срезание стружки с одной решетки (струг) и продавливание через другую решетку с отверстиями (глинорастиратель, бегуны). «Изюминка» состоит в том, что эти два воздействия осуществляются одним ножом, который к тому же за счет определенного наклона лобовой грани передает глину от одной решетки к другой. Такое техническое решение позволяет установить на одном валу несколько вращающихся ножей и столько же неподвижных решеток.

Рис. 2. Принципиальное устройство установок серии «Каскад» а – устройство установки; б – траектория движения материала в рабочей зоне и система камнеотделения; на схеме обозначено: 1 - привод, 2 - бункер, 3 - шнек, 4 - корпус, 5 - решетка, 6 - нож, 7 - решетка камнеотделения, 8 - нож камнеотделителя, 9 - вал, 10 - каналкамнеотделителя;

Принцип работы установки «Каскад» (рис. 2) весьма прост и состоит из двух известных воздействий на глину – срезание стружки с одной решетки (струг) и продавливание через другую решетку с отверстиями (глинорастиратель, бегуны). «Изюминка» состоит в том, что эти два воздействия осуществляются одним ножом, который к тому же за счет определенного наклона лобовой грани передает глину от одной решетки к другой. Такое техническое решение позволяет установить на одном валу несколько вращающихся ножей и столько же неподвижных решеток.

Установка «Каскад» содержит привод (1), бункер (2) и корпус (3). В корпусе (3) установлены шнек (4) решетки с отверстиями (5), ножи (6), камнеотделительная решетка с пазами (7) и камнеотделительный нож (8). Шнек и ножи приводятся во вращение приводным валом (9). 

Конструкция ножей обеспечивает их самозатачивание в процессе работы, а износ ножей и решеток по толщине компенсируется механизмом осевого поджатия. 

Установка работает следующим образом. В бункер засыпается глина, которая шнеком перемещается к решетке с пазами (7) и продавливается через пазы в первую зону смешивания. Камни, находящиеся в глине, смещаются по канавкам решетки (7) ножом (8) к периферии и выводятся через канал (10) из корпуса (4). Очищенная от недробимых включений глина срезается с решетки ножом 6 и подается к следующей решетке 5, где протирается и продавливается через неё и так далее, пока не пройдет все зоны срезания-перетирания.

Количество ножей и решеток в серийно выпускаемых установках доходит до 6, что обеспечивает 12 перерабатывающих воздействий на сырье за один «прогон». Следует отметить, что все известные машины глиноподготовки осуществляют за один «прогон» лишь однократное перерабатывающее воздействие на глину. 

В результате многократного механического воздействия на сырьё установка обеспечивает прекрасное измельчение и перемешивание сырья с добавками.

Следует отметить, что высокая степень гомогенизации материалов переработанных на установке «Каскад», сохраняется при введении в основу различных добавок, даже при их небольшом количестве. Получены хорошие результаты при введении добавки в количестве всего 0,1 % от массы глины.

На рис. 3а и 3б представлены образцы, иллюстрирующие возможные направления практического использования установок «Каскад» и полученное в результате их применения качество материала [3, 4].

Рис. 3. Практического использования установок «Каскад» а - объемно окрашенные керамические образцы широкой цветовой гаммы, б – поризованный кирпич (выгорающие добавки)

Серия установок «Каскад» появилась не сразу. Первоначально была спроектирована и изготовлена лабораторная установка «Каскад 1». Результаты проведенных на ней экспериментов превысили ожидаемые, что позволило продолжить проектирование и разработать типоряд установок различной производительности и комплектации (табл. 2).
 

Из предлагаемого Вашему вниманию типоряда установок серии «Каскад» спроектированы и готовы к изготовлению установки под номерами 1, 2, 3, 4, 7, 10, 11 и 12, а установки под номерами 1, 2, 10 и 12 уже выпускаются серийно (рис. 4). Получен патент на установки «Каскад», институт обладает исключительным правом на их производство [5].

Рис. 4. Серийно выпускаемые установки серии «Каскад»: а– установка «Каскад 1» (60 кг/ч), б– установка «Каскад 10» ( 6 т/ч), в– установка «Каскад 12» (16 т/ч)

Установки серии «Каскад» уже работают на ряде предприятий отрасли. «Каскад 2» работает в городах Орле, Туле, Ставрополе. В республике Татария работают установки «Каскад 2» и «Каскад 10». В Омске работает установка «Каскад 12». 

Установка "Каскад 12" смонтирована на промышленной базе Института. Она используется для изучения качественных и количественных изменений свойств сырья, вызванных его переработкой и определения параметров технологических режимов для разных видов глины и добавок, т.е. для выявления наиболее эффективного использования установки.

Практика промышленного использования установок «Каскад» показала их пригодность для переработки материалов, которые сложны в переделе из–за высокой исходной влажности и особенностей структуры – установка прекрасно справилась с бентонитовыми глинами и трепелами, которые имели исходную влажность до 40%.

Сейчас уже можно сказать, что появилась новая эффективная перерабатывающая машина, значительно повышающая конечное качество материала и обладающая уникальной способностью перемешивания и перетирания массы, обеспечивающая высокую степень её гомогенизации.

Более полная информация о направлениях деятельности Института и его разработках представлена на сайте.

Список литературы:

1.Шлегель И.Ф., Шаевич Г.Я., Карабут Л.А., Пашкова Е.Б., Спитанов В.В., Астафьев В.А. Установка «Каскад» для кирпичной промышленности // Строит. материалы. 2005. № 2.
2.Шлегель И.Ф., Шаевич Г.Я., Астафьев В.А., Карабут Л.А. Промышленная установка «Каскад-13» для глиноподготовки // Строит. материалы. 2005. № 10.
3.Шлегель И.Ф., Шаевич Г.Я., Карабут Л.А., Носков А.В., Астафьев В.А., Молодкина Л.Н., Котелин П.Л., Коровицкий Н.Л. Новые возможности установки «Каскад» // Строит. материалы. 2007. № 2.
4.Шлегель И.Ф., Шаевич Г.Я., Носков А.В., Астафьев В.А., Андрианов А.В., Молодкина Л.Н. Новое поколение глиноперерабатывающих установок «Каскад» // Строит. материалы. 2008. № 4.
5.Шлегель И.Ф. Устройство для измельчения и перемешивания пластичных материалов, преимущественно глины. Патент № 2297324, 24.11.2004.