Вопросы переработки опилок

Авторы:
Шлегель И.Ф. - к.т.н., директор ООО «ИНТА-СТРОЙ»;
Макаров С.Г. - начальник отдела ООО «ИНТА-СТРОЙ»;

 

На многих кирпичных заводах в составе шихты используются опилки, повышающие качество выпускаемой продукции. Добавка опилок в количестве 3-8 % улучшает сушильные свойства сырца, снижает трещинообразование, а при обжиге создает восстановительную среду, что способствует преобразованию оксидов железа в более легкоплавную форму и улучшает спекание и марочность кирпича. Кроме того, при выгорании опилки образуют поры, повышающие теплоэффективность.

 

На некоторых предприятиях в составе шихты применяется гораздо большее количество опилок. Так, на огнеупорных заводах для получения легковеса вводят до 45% опилок по массе, что соответствует примерно 70% по объему. Это делается для образования большого количества пор при выгорании опилок и получения огнеупора-легковеса с низким коэффициентом теплопередачи.

 

Однако существующая технология подготовки опилок вызывает много вопросов.

 

Опилки на заводы поступают с предприятий переработки леса в весьма неоднородном составе. Так, среди опилок попадаются крупные куски горбыля, срезки, сучков и т.д. На заводах просеивают поступающие отходы древесины при помощи сита-бурата, при этом образуется большое количество (до 50%) отсева, который сгребают в кучи. Эти кучи иногда самовоспламеняются и их сложно тушить [1].

 

Но это не самый большой минус существующей технологии подготовки опилок.

 

Более серьезным недостатком является попадание в уже просеянные опилки длинномерных щепок, похожих на зубочистки. Причем снаружи, при взгляде на кучу переработанных опилок, щепок не видно, но если погрузить руки в эту массу, то, даже при просеве через пальцы, можно выловить эти длинномерные щепки. Улов показан на рис.1.

 

Кажется странным, как через сито с размером ячейки 6х6 мм проходят щепки длиной до 100 мм! Только при анализе работы сита-бурат становится понятным как такое происходит.

 

При вращении барабанного сита опилки поднимаются и падают на сито практически перпендикулярно его поверхности (рис.2).

   
   

Длинные щепки движутся параллельно направлению потока и те из них, поперечное сечение которых меньше размера ячейки, проходят сквозь него, а это могут быть весьма длинные экземпляры.      Понятно, что такие «зубочистки» являются настоящей головной болью для технологов. Каждая такая щепка способна, например, порвать струну, или сделать вырыв в сырце при резке пластичного бруса, а это потери на брак и остановку технологической линии.

 

В этом году по заявке ООО «Сухоложский огнеупорный завод» нашим институтом был спроектирован и изготовлен измельчитель ШЛ 379 для доизмельчения опилок, без их отделения от основной массы опилок. Изучение отечественной и мировой практики не выявило оборудования, способного справится с поставленной задачей. Аналоги имеются только в патентной литературе, а рабочие машины отсутствуют. Поэтому разработка машины осуществлялась, как говорят «с нуля» и в результате было предложено решение и получен патент [2].

 

Измельчитель представляет собой два вала с установленными на них пакетами стандартных пильных дисков, расположенные параллельно, на подшипниковых опорах, в горизонтальном разъёме корпуса. Несмотря на видимую простоту машины, пришлось в условиях экспериментального цеха ООО «Инта-Строй» сделать большое количество экспериментов, чтобы определить оптимальные параметры пил, их расположение и частоту вращения.

 

В результате был получен измельчитель, полностью удовлетворяющий требованиям заказчика  и названные нами – измельчитель «Кесарь».

 

В настоящее время измельчитель «Кесарь» прошел производственные испытания на ООО «Сухоложский огнеупорный завод». Технические характеристики измельчителя соответствуют заявленным (таб.1). Заказчику особенно понравилось то, что измельчитель работает при высокой влажности опилок (до 50%). Сравнительные результаты рассева опила до и после измельчения приведены соответственно в таблице 2.

 
 
   

При установке в технологическую линию (рис.3) значительно повысилось качество выпускаемой продукции.

 

Мы писали, что внедрение резательного автомата [3] сократило порывы струны. Измельчение опилок также позволило ещё значительнее сократить простои из-за порыва струны, улучшить качество реза и снизить выброс стружки при резании.

   

Кирпичным заводам, где применяется технологическая схема просева опилок через сито-бурат можно рекомендовать установку измельчителя «Кесарь» по схеме 1 (рис.4).

   

Доизмельчение опилок позволит сократить простои технологической линии подготовки сырца из-за порывов струн, улучшит качество реза и снизит объем выбрасываемой стружки.

 

Если беспокоит большой объем отсева при обработке опилок на сите-бурат и стоит задача комплексной переработки опилок, можно рекомендовать схему 2 (рис.5).

   

По этой схеме все сырье (или отсев от сита-бурат) подается в молотковую дробилку ШЛ-314, имеющую шесть рядов бил для последовательного дробления сырья.

 

Наш опыт показывает, что после обработки на дробилке древесная щепа превращается в тонкие волокна, которые легко перерабатывать на измельчителе «Кесарь».

 

Предложенные схемы обработки опилок позволят повысить их качество и соответствовать рекомендованным требованиям [4]. Также появляется возможность применять другие местные выгорающие добавки: лузгу подсолнечника, рисовую шелуху и солому, кукурузные початки и т.д. [5].

 

ООО «Инта-Строй» может поставить как отдельные машины, так и принять участие в проработке технологической схемы подготовки опилок.

 

Список литературы:

1. Кашкаев И.С., Шейнман Е.Ш. - Производство глиняного кирпича. М.: Высшая школа, 1978. 248 с.

2. Шлегель И.Ф. - Патент РФ 166991. Устройство для сепарации и измельчения опилок / Заявл. 26.07.2016. Опубл. 20.12.2016. Бюл. № 35.

3. И.Ф.Шлегель; Г.Я. Шаевич; Макаров С.Г.; Либерова Г.Г., Туров М.Г., Челышев В. В. - Испытаия резательного автомата в экстремальных условиях // Строительные материалы.2017. №9.

4. Госин Н.Я., Соболев М.А. - Производство глиняного кирпича. Справочное пособие. М.: Стройиздат, 1971. С.208.

5. Горбунов Г.И., Расулов О.Р. - Использование рисовой соломы в производстве керамического кирпича. Вестник МГСУ. 2014. С. 128-136