PL89370B1 - - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do ciaglego obrabiania i przetwarzania materialu stalego i/lub cieklego, zlozone z obrotowej, cylindrycznej komory z polaczonymi z jej oboma koncami, urzadzeniami do wprowadzania i do odprowadzania.Obróbka ciagla produktów, które w stanie poczatkowym lub w stanie przejsciowym procesu chemicznego lub fizycznego sa kleiste lub roztopione, zanim przejda wstaly stan koncowy, jest zasadniczo bardzo trudna ze wzgledu na zapiekanie sie produktu na sciankach aparatury. Zapieczenia te trzeba stale usuwac, co dotychczas mozna bylo osiagnac jedynie w stopniu niewystarczajacym lub przy duzych nakladach mechanicznych, poniewaz sily wystepujace przy tarciu suchym sa wielokrotnie wieksze niz przy tarciu w cieczy. Poniewaz w urzadzeniu o obciazeniu ciaglym wytwarzaja sie stacjonarne obszary z oboma rodzajami tarcia obok siebie, wirnik i uklad napedu musza byc zaprojektowane na bardzo duze, ale tylko rzadko wystepujace sily.Jak wykazuje doswiadczenie, wiekszosc urzadzen pomimo to ulega zablokowaniu. Przykladowo, srednio i bardzo szybkie organy mieszajace w urzadzeniach kontaktowych, w których wieksza czesc powierzchni obwodowej, z która styka sie produkt, jest skrobana, nie moga okazac sie skuteczne w tych przypadkach.W pracujacych w sposób ciagly slimakach, które przy malej przestrzeni uzytkowej i przy malej predkosci obrotowej umozliwiaja duze gestosci energii, reakcja, od roztopionego materialu az do produktu w postaci stalej, moze przebiegac jedynie warunkowo, to znaczy nie przy najbardziej niekorzystnych wlasciwosciach tarcia materialu. Szerokiemu stosowaniu slimaków do tego celu stoja jednak na przeszkodzie wysokie koszty produkcji oraz reperacji i ograniczone mozliwosci zastosowania ze wzgledu na korozje, poniewaz wrzeciona slimaków, w celu zmniejszenia scierania musza byc wytwarzane ze stali nadajacych sie do hartowania. Okazalo sie ponadto, ze zwlaszcza przy stosowaniu niezwiazanych ze soba oddzielnych bryl, takich jak kule lub prety, którym energia jest przekazywana przez plaszcz urzadzenia, urzadzenia te powoli zarastaja przy pracy ciaglej w obszarze stapiania, na przyklad w przypadku bebnów cylindrycznych od zaglebienia pomiedzy sciana czolowa a plasz¬ czem. Poniewaz bryly mielace nie moga stale niszczyc plastycznego narostu wytwarzanego powierzchniowo przez ciagle doplywajacy i roztapiajacy sie produkt, narost przyrasta nadal, tworzac zgrubienie, na skutek czego z jednej strony bryly mielace sa wyprowadzane z obszaru stapiania, a z drugiej strony zostaje zmniejszona wolna srednica dla bryl mielacych.2 89 370 Proces ten trwa tak dlugo, az narost zamknie urzadzenie wprowdzajace i doprowadzanie produktu ustanie.Tworzenie sie narostu jest przyczyna tego, ze wiele procesów stapiania wzglednie spiekania prowadzi sie tylko w sposób nieciagly w ogrzewanych mlynach kulow\ jh lub podobnych urzadzeniach.Zadaniem wynalazku jest stworzenie urzadzenia, umozliwiajacego wykonywanie uwarunkowanych techno¬ logicznie dzialan przy ciaglej obróbce i przetwarzaniu stalego i/lub cieklego materialu i zapewniajacego równomierne obciazenie mechaniczne produktu. Dalsze zadanie wynalazku polega na tym, by skonstruowac urzadzenie, które jest proste i niezawodne, a ponadto uniemozliwia zarastanie urzadzenia doprowadzajacego podczas pracy ciaglej. Zadanie to zostalo rozwiazane wedlug wynalazku w ten sposób, ze urzadzenie do ciaglego obrabiania i przetwarzania materialu stalego i/lub cieklego ma we wnetrzu komory, w obszarze kolnierza czolowego urzadzenia doprowadzajacego, umieszczona obrotowo, symetryczna lub niesymetryczna bryle obrotowa, przy czym bryla ta porusza sie w stosunku do komory z zróznicowana predkoscia obrotowa.W szczególnie korzystnym przykladzie wykonania, bryla obrotowa jest wykonana w postaci skrobaka i jest ulozyskowana wzgledem komory mimosrodowo i swobodnie obrotowo. Poza nazwa urzadzenia rozumiane sa w niniejszym opisie piece obrotowe rurowe, piece bebnowe, urzadzenia mieszajace, mlyny rurowe i bebnowe, mlyny kulowe i podobne urzadzenia. Komory tych urzadzen moga w zaleznosci od obrabianych materialów zawierac bryly pelne, takie jak kule, cylpepsy, cylindry lub prety, które miela i równoczesnie mieszaja zawartosc komory.Materialami sa przykladowo roztopione metale, roztwory, pasty lub proszki, które po przejsciu przez urzadzenia wystepuja w postaci stalej. Przez obróbke i przetwarzanie nalezy rozumiec zwlaszcza takie charakte¬ rystyczne procesy technologiczne jak mieszanie, homogenizacje, mielenie, dyspergowanie, rozpuszczanie, ogrze¬ wanie, chlodzenie, suszenie i tak dalej. Mozliwe sa równiez do przeprowadzenia reakcje na przyklad pomiedzy roztopionymi metalami a gazami, pomiedzy roztopionymi metalami a cieczami i tak dalej.Jako swobodnie obrotowo umieszczone, symetryczne lub niesymetryczne bryly obrotowe wchodza w gre korzystnie skrobaki o ksztalcie krzyzowym, gwiazdowym, tarczowym, pilowym i pierscieniowym, które na ogól na swym zewnetrznym obwodzie sa wyposazore w ostre krawedzie.W przypadku bryl obrotowych o ksztalcie krzyzowym lub gwiazdowym profile przekroju poprzecznego ramion moga byc róznie wytloczone. Korzystne sa profile trójkatne z wytloczonym, ostrym scieciem tylnym i o wystarczajaco duzej wytrzymalosci na zginanie. Dzieki specjalnemu wykonaniu ostrzy, skrobak moze równiez skrobac czesc powierzchni plaszcza autoklawu obrotowego poziomego, co wspomaga pozadane uniemozliwianie zapiekania i tworzenia sie narostu bezposrednio w szczególnie krytycznym obszarze naroznym.Zaleznie od wykonania, rodzaju napedu i tak dalej, w obszarze wciagania skrobaka uzyskuje sie dobre lub bardzo dobre mieszanie, które przyspiesza przebieg procesu i polepsza jakosc produktu, poniewaz przy lepszym wymieszaniu skladników nastepuje przyspieszone przechodzenie materialu i ciepla. W celu dalszego polepszenia warunków cieplnych, bryla obrotowa moze byc wykonana jako bezposrednio chlodzona lub ogrzewana.Z reguly wystarcza jeden skrobak przy powierzchni czolowej urzadzenia od strony wejsciowej. Wmontowa¬ nie dalszych zespolów o podobnej zasadzie dzialania jest korzystne. Urzadzenie mozna równiez podzielic na poszczególne obszary reakcyjne za pomoca przegród o róznej konstrukcji.Szczególnie korzystne jest umieszczenie bryly obrotowej mimosrodowo i swobodnie obrotowo wzgledem komory urzadzenia, dzieki czemu pomiedzy bryla obrotowa a komora urzadzenia mozna uzyskac mala róznice predkosci obrotowej. Mimosrodowosc jest przy tym miara wielkosci róznicy predkosci obrotowej. Zabieranie bryly obrotowej, wykonanej przewaznie w postaci skrobaka, nastepuje z jednej strony przez tarcie pomiedzy skrobakiem a sciana czolowa, przy czym czynnikiem posredniczacym jest produkt, a z drugiej strony pomiedzy skrobakiem a zawartoscia bebna, zlozona z bryl mieszajacych lub mielacych i produktu. Jest ono przy tym zasadniczo zalezne od wspólczynników tarcia pomiedzy materialem skrobaka a produktem i reaguje na skutek tego na zmiany konsystencji produktu. Im bardziej lepki lub bardziej twardy jest produkt, tym lepsze i równomierniejsze jest zabieranie skrobaka i tym lepsze, ze wzgledu na minimalna wzgledna predkosc obrotowa, jest odprowadzanie narostu. Nie powodujaca dzialania skrobiacego wzgledna predkosc obrotowa zero, jaka jest mozliwa przy wciagnieciu bryly mielacej przez ramie skrobaka, nie powoduje uszkodzenia skrobaka i napedu bebna, poniewaz mozliwosc swobodnych obrotów hamuje wciaganie i ogranicza dzieki temu sily wciagajace a ponadto jest niestabilna, poniewaz wciagnieta bryla mielaca jest w sposób wymuszony transportowana w obszar wyrzutowy mimosrodu, gdzie zostaje uwolniona. Zerowa predkosc bezwzgledna skrobaka jest mozliwa tylko przy wadliwym zabieraniu, przy zbyt malym wypelnieniu lub przy zbyt rzadkim, roztopionym metalu, a ponadto nie jest niebezpieczna z punktu widzenia duzych obciazen mechanicznych skrobaka i jego lozysk.Wynalazek jest dokladniej objasniony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia konstrukcje i umieszczenie swobodnie obrotowej bryly ulozyskowanej mimosrodowo w przekroju, a fig. 2 przedstawia bryle obrotowa w postaci gwiazdowego skrobaka w widoku perspektywicznym.89 370 3 Urzadzenie z fig. 1 zlozone jest z cylindrycznej komory 1, na której jednym koncu zamocowany jest kolnierz czolowy 2. Wydrazony wal 3 jest przed kolnierzem czolowym 2 podparty za pomoca lozysk promieniowych 10 i lozysk osiowych 11 na nieruchomej czesci i siega swym wolnym koncem, na którym umieszczona jest obrotowa bryla 4 w postaci gwiazdowego skrobaka, w komore 1. Wzgledem komory 1 bryla obrotowa 4, zlozona z zespawanych ze soba blach stalowych 5, 6, 7, i 8 jest ulozyskowana mimosrodowo.Lozyska 10 i 11 sa uszczelnione za pomoca pierscieni Simmerringa 12 i od strony produkcyjnej, dodatkowo za pomoca uszczelnien tarczowych 13. Nakretka okragla rowkowa 14 powoduje zamocowanie osiowe lozysk.Ponadto uszczelnienia tarczowe 15 uniemozliwiaja przenikanie produktu do szczeliny pierscieniowej pomiedzy nieruchomym urzadzeniem wprowadzajacym (na rysunku nie przedstawione) a obrotowym wydrazonym wa¬ lem 3.Cylindryczna komora 1 jest napedzana za pomoca kola lancuchowego 16 poprzez obudowe lozysk 17 i kolnierz czolowy 2. Ramiona 9 bryly obrotowej 4 zanurzone sa w zawartosci komory, zlozonej z bryl mielacych i z produktu i sa zabierane przez tarcie. Uwalniaja one przy tym od narostu na skutek zabezpieczania produktu, zwlaszcza wglebienie utworzone przez komore 1 i kolnierz czolowy 2. PL PL

Claims (4)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Urzadzenie do ciaglego obrabiania i przetwarzania materialu stalego i/lub cieklego, zlozone z obroto¬ wej komory cylindrycznej i polaczonymi z nia z obu jej konców, urzadzeniem wprowadzajacym i urzadzeniem odprowadzajacym, z n a m i e n n e tym, ze we wnetrzu komory (1), w obszarze kolnierza czolowego (2) urzadzenia wprowadzajacego znajduje sie umieszczona obrotowo, symetryczna lub niesymetryczna bryla obrotowa (4), przy czym bryla obrotowa (4) porusza sie wzgledem komory (1) z zróznicowana predkoscia obrotowa.

2. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, z n a m i e n n e tym, ze bryla obrotowa (4) jest ulozyskowana mimosrodowo wzgledem komory (1).

3. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znarr. ienne tym, ze bryla obrotowa (4) jest ulozyskowana swobodnie obrotowo.

4. Urzadzenie wedlug zastrz. 1,znamienne tym, ze bryla obrotowa (4) jest wykonana w postaci skrobaka.89 370 fM^lfi«fA /M figi CZYTELNIA Fig.2 Palskiel IzecwFWjii:*- «| L^--i Prac. Poligraf. UP PRL. naklad 120+18 Cena 10 zl PL PL