RU2060157C1 - Способ подготовки глины к формованию для поточной линии производства кирпича и устройство для его осуществления - Google Patents

Abstract

Использование: для переработки глины и ей подобных масс и подготовки их к полусухому формованию при производстве кирпича, дренажных труб, а также изделий из тонкой керамики. Изобретение позволяет упростить технологию подготовки глины к формованию путем произведения качественного помола, перемешивания глины и равномерного распределения частиц разной фракции в ней в одну стадию. Помол глины производят до получения фракции размером до 5 мкм в количестве 5 - 10 мас.%. Устройство для подготовки глины к формованию содержит неподвижную цилиндрическую чашу с разгрузочным люком, траверсу с катками и плужками и центральную тумбу с приводом вращения траверсы. На водила, неподвижно закрепленные на траверсе эксцентрично оси чаши, посредством охватывающих втулок насажены катки в виде дисков, отделяемых друг от друга упорными шайбами-подшипниками. 2 с. и 2 з. п. ф-лы, 2 ил.

Description

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к способам и устройствам для переработки глины и ей подобных масс и подготовки их к полусухому формованию, и может найти применение при производстве кирпича, дренажных труб, а также изделий из тонкой керамики.

Известен способ подготовки глины к формованию при производстве кирпича методом полусухого формования, выбранный в качестве прототипа, включающий рыхление карьерной глины, грубый помол ее с одновременным исключением грубых включений, сушку глины, измельчение сухой глины в порошок, просеивание, смешение и его пароувлажнение [1]
Недостатки способа сложность, многостадийность громоздкость технологической линии для осуществления способа. Способ дает много отходов.

Известен смеситель для сыпучих материалов, содержащий привод, цилиндрическую чашу с горизонтальным дном, проходящий через центр чаши вертикальный вал, связанный с приводом нижним концом, траверсу, установленную на верхнем торце вертикального вала, соединенные с траверсой плужки, каток, установленный в подшипниках корпуса, размещенного на траверсе, вал рыхлителя, выполненного в виде консольно установленной в ней ступицы, к которой одним концом крепятся пальцы [2]
Недостатком данного устройства является то, что оно создает малые удельные давления на обрабатываемый материал с низкой частотой и не обеспечивает необходимого качества подготовки глины к формованию.

Известен катковый смеситель для приготовления формовочных и стержневых смесей, выбранный в качестве прототипа заявляемого устройства, применяемый в литейном производстве, содержащий неподвижную цилиндрическую чашу с разгрузочным люком в днище, траверсу с катками и плужками, и центральную тумбу с приводом вращения траверсы, снабженный валами вращения катков и приводом вращения катков в виде конической зубчатой передачи, соединенной с катками, указанными валами, шарнирно закрепленными на траверсе, а также решеткой, смонтированной в разгрузочном люке и выполненной из ребер, размещенных перпендикулярно направлению движения катка с шагом 0,1-0,15 от его диаметра. Катки выполнены обрезиненными, а плужки в виде нескольких конических дисков с углом при вершине конуса 140-160^о, расположенных на валах, жестко закрепленных на траверсе [3]
Данное техническое решение по сравнению с аналогом [2] обеспечивает приложение к материалу более высокие удельные давления с более высокой частотой, что обеспечивает высокое качество формовочных и стержневых смесей. Однако для глинистых материалов это устройство не способно обеспечить достаточного качества помола и смешения.

Цель изобретения упрощение технологии процесса подготовки глины к формованию путем исключения стадий сушки измельченной глины, измельчения высушенной глины, рассева и пароувлажнения ее за счет устройства, позволяющего за одну стадию произвести качественный помол, смешивание глины и равномерное распределение частиц разной фракции в ней.

Способ подготовки глины к формованию поточной линии для производства кирпича включает рыхление карьерной глины, предварительное измельчение ее с одновременным удалением грубых включений и окончательную подготовку глины к формованию, которую проводят в одну стадию путем одновременного тонкого помола и смешивания сыпучего глиняного порошка до получения в нем фракции до 5 мкм 5-10 мас.

Поставленная цель достигается благодаря тому, что устройство для подготовки глины к формованию, содержащее неподвижную цилиндрическую чашу с разгрузочным люком, траверсу с катками и плужками и центральную тумбу с приводом вращения траверсы, снабжено водилами, неподвижно закрепленными на траверсе эксцентрично оси чаши, на котором посредством втулок, внутренний диаметр которых выполнен с зазором относительно диаметра водила, насажены катки в виде дисков, отделяемых друг от друга упорными шайбами-подшипниками. Устройство может быть снабжено плужками, закрепленными на периферийной части водила по касательной к внутренней поверхности чаши.

Устройство позволяет за одну стадию получить глину тонкого помола с содержанием фракции до 5 мкм 5-10 мас. тщательно перемешанную и усредненную по влажности и фракционному составу, что позволяет при дальнейшем формовании получить из нее кирпич высокого качества. Это позволяет сделать вывод о том, что заявляемые изобретения связаны между собой единым изобретательским замыслом.

Существенные отличительные признаки заявляемого способа:
окончательную стадию подготовки глины к формованию проводят в одну стадию;
тонкий помол и перемешивание сыпучего глиняного порошка проводят до получения фракции до 5 мкм 5-10 мас.

Существенные отличительные признаки заявляемого устройства:
устройство снабжено водилами, неподвижно закрепленными на траверсе эксцентрично очи чаши;
на водилах посредством втулок насажены катки, выполненные в виде дисков;
втулки охватывают водила с зазором;
катки отделены друг от друга шайбами-подшипниками.

Сравнение заявляемых технических решений с выбранными прототипами позволяет сделать вывод о соответствии их критерию "новизна".

При изучении других известных технических решений в данной и смежных областях техники совокупность существенных отличительных признаков отличающих заявляемые технические решения от прототипов не была выявлена, что обеспечивает соответствие критерию "изобретательский уровень".

П р и м е р 1 (по прототипу). Глину из карьера с влажностью 15-30% рыхлят и подают на грубое измельчение с одновременным удалением крупных каменистых включений на дезинтеграторных вальцах СМ-1198. В сушильных барабанах глину высушивают до влажности 8,5-12% Высушенную глину измельчают и готовят глиняный порошок с содержанием зерен размером 1-3 мм, содержание зерен менее 1 мм допускается до 50% Полученный глиняный порошок просеивается на вибрационных грохотах, при этом количество крупных частиц уменьшается. В глину могут быть добавлены выгорающие или отощающие добавки. При этом полученный порошок увлажняют паром в двухвальных смесителях. На просеивание подают увлажненный до 9-12% порошок. Данным способом можно получить кирпич марки 75-200, имеющий прочность 75-200 кгс/см².

П р и м е р 2. Глину из буртов, заранее заготовленных с естественной сушкой с влажностью 9-12% рыхлят и измельчают с одновременным удалением грубых каменистых включений обычным образом. Полученный сыпучий материал подают в заявляемое устройство для подготовки глины с формованию и подвергают одновременному тонкому помолу и перемешиванию до содержания фракции до 5 мкм 5-10 мас. Полученный глиняный порошок имеет довольно однородную структуру и тщательно перемешен, что обеспечивает равномерное распределение частиц разных фракций и влаги в нем.

Наличие фракции менее 5 мкм в количестве 5-10 мас. обеспечивает повышенную прочность изготавливаемого кирпича, достигающую 200 кгс/см². Если таких частиц меньше 5 мас. то прочность снижается до 75 кгс/см². Если таких частиц более 10 мас. то прочность не повышается и составляет 200 кгс/см². Если устройство работает в периодическом режиме, обеспечивающем наличие глиняного порошка нужной фракции, то качество кирпича высокое. При работе устройства в непрерывном режиме наличие нужной фракции соблюдается не всегда и качество получаемого кирпича ухудшается.

Фракционный состав глиняного порошка определяется седиментационным способом, например на счетчиках Культера.

На фиг. 1 изображено устройство для подготовки глины к формованию, вид спереди; на фиг. 2 то же, вид сверху.

Устройство состоит из цилиндрической чаши 1 с днищем 2, установленной на опорных колоннах 3. В центре чаши 1 закреплена тумба 4 с приводным вертикальным валом 5, который предназначен для передачи крутящего момента на катки 6 через траверсу 7 и водила 8. Крутящий момент на приводной вал 5 передается от электродвигателя 9 через редуктор 10. К чаше 1 прикреплен выгрузный лоток 11, в области примыкания которого в чаше 1 в днище 2 выполнены отверстия 12 и 13. Водила 8 закреплены на траверсе 7 эксцентрично относительно оси чаши 1. Катки 6 выполнены в виде дисков, насаженных на втулки 14. Внутренний диаметр втулок превышает диаметр водил 8 на 10% Катки установлены на водилах 8 через упорные шайбы-подшипники 15. На периферийной части водил 8 закреплены плужки 16, установленные по касательной к внутренней поверхности чаши 1. Толщина шайб-подшипников 15, примыкающих к траверсе 7, подобрана таким образом, чтобы обеспечить смещение траекторий дисков 13 катков 6 на разных водилах 8.

Устройство для подготовки глины к формованию работает следующим образом.

Электродвигатель 9 через редуктор 10 и вертикальный вал 5 приводит во вращение траверсу 7 с закрепленными на ней водилами 8, которые вовлекают во вращение опирающиеся на днище 2 катки 6. Через воронку 17 подается в центральную часть чаши 1 глина, которая падает на днище 2 под катящиеся по днищу 2 диски 13 катков 6. После подачи глины независимо друг от дpуга в пределах разницы внутреннего диаметра втулок 14 и внешнего диаметра водил 8. Катки 6 при своем движении по слою глины за счет своего веса и из-за малой толщины дисков 13 создают в глине, попадающей между дисками 13 и днищем 2, высокие нормальные сжимающие напряжения в глине, а за счет трения горизонтальные сдвигающиеся напряжения. Еще большее сдвигающее напряжение возникает из-за эксцентричного расположения водил 8 относительно оси вращения траверсы 7. Эксцентричное расположение водил 8 обеспечивает не только возникновение высоких сдвигающих напряжений, но и перемещает глину от центра чаши 1 к ее периферии. Большая часть глины, достигшая внутренней поверхности чаши 1, подхватывается плужками 16 и отбрасывается к центру чаши 1, обеспечивая таким образом многократный проход каждой частицы глины через вращающиеся катки 6. Часть глины, достигшей периферии днища 2, проходит через пеpфоpации 12 и 13 и по лотку 11 направляется на обработку в следующую стадию.

Эффект размалывания увеличивается из-за того, что удельное давление на отдельные крупные частицы возрастает при неодновременном попадании и под диски 13 одного катка 6. При этом вес всего катка 6 приходится на один диск 13, под который в этот момент попала крупная частица. Выгрузка глины из устройства, в зависимости от качества исходного сырья, может осуществляться либо периодически, либо непрерывно.

Заявляемые способ и устройство позволяют дополнительно снизить отходы уменьшить стоки, сделать технологию получения кирпича простой.

Claims (4)

1. Способ подготовки глины к формованию для поточной линии производства кирпича, включающий рыхление карьерной глины, предварительное ее измельчение с одновременным удалением грубых включений и окончательную подготовку глины к формованию, отличающийся тем, что окончательную подготовку глины к формованию проводят в одну стадию путем одновременного тонкого помола и перемешивания глиняного порошка до получения в нем фракции до 5 мкм в количестве 5 10 мас.

2. Устройство для подготовки глины к формованию в виде каткового смесителя, содержащего неподвижную цилиндрическую чашу с разгрузочным люком, траверсу с катками и плужками и центральную тумбу с приводом вращения траверсы, отличающееся тем, что оно снабжено водилами, неподвижно закрепленными на траверсе эксцентрично оси чаши, на которых посредством охватывающих их с зазором втулок насажены катки в виде дисков, отделяемых друг от друга упорными шайбами-подшипниками.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что плужки закреплены на периферийной части водила по касательной к внутренней поверхности чаши.

4. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что катки на разных водилах смещены относительно друг друга.

Images