Seo-friends.ru

Большая стройка
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Мундштук для пресса производство кирпича

ОСОБЕННОСТИ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ФОРМОВКИ. Устройство мундштуков

Пластическая формовка изделий выполняется выдавливанием пластичной массы через мундштук заданного профиля с последующим резанием непрерывного бруса на изделия стандартной длины или запреасовыванием этой массы в прессформы (наливные прессы).

Конструкция мундштука определяет как форму, так и некоторые свойства изделия, независимо от устройства пресса.

Конструирование мундштуков производится преимущественно на основании практических данных — теоретические расчеты переменных свойств глин не дают надежных результатов.

Ниже приведены примеры конструкции мундштуков для отдельных видов стеновых материалов. Эти мундштуки могут быть изменены применительно к местным условиям (свойствам глин, количеству отощающих добавок, влажности массы, наличию ва куумирования и величине прессующего давления).

Некоторые мундштуки имеют устройство для орошения формующих поверхностей. Для формования полнотелого кирпича преимущественно применяются орошаемые мундштуки. Вакууми- рованную массу можно формовать неорошаемыми мундштуками.

Мундштуки, изготовляемые из твердой породы дерева, скрепляются металлическими болтами. Внутренняя поверхность мундштука ( 33) покрыта латунными или стальными пластинами — «чешуей». Под пластинами сделаны канавки для подачч воды, облегчающей скольжение глиняного бруса по пластинам. Применяют также металлические мундштуки ( 34).

Длина мундштука колеблется в зависимости от формы изделий и свойств массы (от 30—50 до 200—275 мм). Для произ водства полнотелого кирпича следует применять мундштуки длиной от 100 до 200 мм, в зависимости от свойств сырья.

Смотрите также:

Способ пластического формования. Изготовление керамических изделий из пластичного теста (с влажностью 18—26
В зависимости от вида изделий выходное отверстие мундштука имеет различную форму: прямоугольную для сплошного.

Формование керамических изделий.
При условии недостаточной пластичности и липкости массы, а также малом противодавлении, возникающем в головке и мундштуке пресса
Установка мозаичных изделий и устройство наборно-мозаичных облицовок.

В связи с этим выбирают и способ формования изделийпластическое формование
Глиняный брус требуемого сечения, выходящий через мундштук пресса, разрезают резательным аппаратом на изделия (сырцовые изделия).

После этого глиняный брус, выходящий из мундштука пресса, разрезают на пластины-заготовки, размеры которых соответствуют величине формуемых изделий. Нарезанные заготовки подают к месту формовки изразцов.

ФОРМОВКА . Ленточную черепицу формуют при прохождении глиняной массы через мундштук пресса.
Глиняная черепица — кровельный материал, получаемый из легкоплавких глин путем пластического формования (ленточная) или прессования.

Мундштук ленточного пресса для изготовления строительных изделий

Использование: в технологической оснастке ленточных прессов для производства керамического стенового кирпича методом пластического формования. Сущность изобретения: расположенные на каждой грани мундштука на одинаковом расстоянии друг от друга выступы выполнены с увеличением поперечного сечения в направлении выходного отверстия и одинаковыми по размеру и форме в конце калибровочной зоны. Длина выступов, прилегающих к углам мундштука, превосходит или равна длине промежуточных выступов и составляет 0,2-1,0 длины мундштука. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к технологической оснастке ленточных прессов, и предназначено для производства керамического стенового кирпича методом пластического формования.

Большое распространение получили мундштуки, включающие корпус с формующей и калибрующей зонами и плоскими рабочими поверхностями, длина которых колеблется от 60 до 300 мм в зависимости от свойств исходного сырья и особенностей формования бруса (вакуумирование, пароподогрев, орошение) [1, 2, 3] Существенным недостатком таких мундштуков является то, что отформованные в них изделия имеют такие дефекты, как разноплотность кирпича-сырца по периметру в различных сечениях и недопрессовка углов (драконов зуб), влекущие за собой повышенный брак и снижение качества кирпича.

Наиболее близким техническим решением к заявленному по совокупности существенных признаков является формующее устройство [4] ленточного пресса для пластического формования изделий (прототип). Устройство содержит мундштук, представляющий корпус с формующей и калибрующей зонами, на рабочей поверхности которого выполнены выступы в виде радиальных граней. Выступы на каждой грани рабочей поверхности выполнены на площади, ограниченной кривой, определяемой математической формулой.

Форма выступов и расположение их на гранях рабочей поверхности в известном устройстве повышает качество изделий за счет обеспечения более равномерной плотности изделий по сечению, т.е. выравнивает степень уплотнения керамической массы центральных и периферийных участков сечения изделия, но не обеспечивает равномерной плотности по контуру формуемого бруса, в результате чего сохраняются такие дефекты, как недопрессовка углов (драконов зуб) и неравноплотность по контуру изделия, приводящие к образованию сушильных трещин.

Процесс пластического формования керамического кирпича на ленточных прессах в значительной степени зависит как от технологического режима прессования, так и от свойств исходной смеси. При отклонениях того и другого от заданных параметров наблюдается увеличение дефектов. Поскольку такие отклонения неизбежны в силу изменения состава поставляемого сырья и погодных условий в течение года и даже суток, то для уменьшения брака применяют такие нетехнологичные, нерациональные приемы, как использование керамических смесей с повышенной влажностью и дополнительное орошение мундштука жидкостью. Это значительно удорожает производство (как за счет усложнения конструкции самого мундштука, так и за счет увеличения цикла сушки и энергозатрат на нее), и ухудшает санитарные условия на участке формования. Повышенная влажность сырца при дальнейшей термообработке приводит к образованию сушильных трещин, что снижает механическую прочность кирпича.

Читать еще:  Что лучше кирпич или блоки при строительстве

Цель изобретения не прибегая к нарушениям технологии формования, обеспечить равномерное уплотнение керамической массы не только по сечению, но и по периметру формуемого бруса, т.е. исключить недопрессовку углов изделия и неравноплотность по контуру во всех случаях, когда имеет место отклонение технологических параметров процесса формования от заданных.

Цель достигается тем, что мундштук ленточного пресса для изготовления строительных изделий, преимущественно кирпича, содержит корпус с формующей и калибрующей зонами и расположенными на рабочей поверхности продольными выступами. Отличие мундштука от известных устройств состоит в том, что продольные выступы на каждой грани мундштука расположены на одинаковом расстоянии друг от друга и выполнены с увеличением поперечного сечения в направлении выходного отверстия и одинаковыми по размеру и форме в калибровочной зоне. Длина выступов, прилегающих к углам мундштука, превосходит или равна длине промежуточных выступов и составляет 0,2-1,0 длины мундштука. Продольные выступы выполнены с поперечными сечениями, например в виде сегментов или трапеций, а рабочие поверхности выступов и граней мундштука имеют плавные сопряжения между собой.

На фиг. 1 показан мундштук, вид со стороны входного отверстия (все продольные выступы по длине равны между собой); на фиг.2 сечение А-А на фиг.1; на фиг. 3 мундштук, вид со стороны входного отверстия (продольные выступы, прилегающие к углам мундштука, по длине превосходят длину промежуточных выступов); на фиг.4 сечение В-В на фиг.3.

Мундштук ленточного пресса включает корпус 1 с формующей 2 и калибрующей 3 зонами. На каждой грани рабочей поверхности выполнена система продольных выступов, состоящая из выступов 4, прилегающих к углам 5 мундштука, и промежуточных выступов 6. Выступы 4 и 6 расположены на гранях рабочей поверхности на равном расстоянии друг от друга, имеют в поперечном сечении форму сегмента, трапеции и т.п.

Рабочие поверхности выступов и граней мундштука имеют плавные сопряжения между собой. Площадь поперечного сечения выступов 4 и 6 плавно увеличивается в направлении выходного отверстия мундштука. Независимо от длины выступы в калибровочной зоне 3 мундштука имеют одинаковые по размерам и форме поперечные сечения (одинаковые окончания). Длина выступов 4, прилегающих к углам 5 мундштука, превосходит или равна длине промежуточных выступов 6 и составляет 0,2-1,0 длины мундштука.

На фиг.1 и 2 представлен вариант мундштука, в котором все продольные выступы выполнены одинаковыми, т.е. выступы 4, прилегающие к углам 5 мундштука, и промежуточные выступы 6 имеют длину l1.

На фиг.3 и 4 представлен вариант исполнения устройства, в котором длина l1 продольных выступов 4, прилегающих к углам 5 мундштука, больше длины l2 продольных промежуточных выступов 6.

Конструктивное исполнение мундштука, в котором длина всех продольных выступов равна его длине l (этот вариант не показан), обеспечивает максимальное равномерное контурное уплотнение изделия. Однако при этом возрастает усилие сопротивления стенок мундштука перемещению глиняной массы в процессе формования керамического бруса, и как следствие возрастает нагрузка на двигатель, повышается расход электроэнергии, снижается производительность пресса, поэтому такой мундштук целесообразно выполнять только коротким, имеющим длину 60-100 мм.

С уменьшением длины продольных выступов 4 и 6 уменьшается усилие сопротивления при формовании керамического бруса и в силу этого целесообразно применять следующие варианты конструкции мундштуков.

Вариант, в котором все выступы 4 и 6 равны между собой и их длина равна 0,2 длины l мундштука (l1=0,2l), рационально использовать в длинных мундштуках, имеющих длину 200 мм и более, так как при этом обеспечивается необходимая равномерная плотность по контуру (по периметру) керамического бруса и достигается оптимальная производительность пресса (при l1 Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано для производства кирпичей, керамических камней, ленточной черепицы, керамических труб и других изделий

Формование кирпича. Размеры мундштука

Уменьшения торможения массы и устранения возможности образования драконового зуба на выходящем из пресса брусе углы входной стороны мундштука делаются овальными.

Размеры мундштука должны быть такие, чтобы объем заготовки был на 3-4% больше объема допрессованного изделия. При расчете размеров мундштука учитывают способность бруса увеличиваться (на 1 -1,5 мм) при выходе из мундштука. Примерный размер заготовки: 243 х 75 х 100 мм; 240 х 80 х 106 мм и 248 х 80 х 113 мм и т. д.
Вакуумирование массы способствует повышению пластичности, улучшению формовочных свойств ее при меньшей влажности, лучшему уплотнению заготовок при формовании.
После вакуумирования заготовки имеют более правильную форму, чистую поверхность с четко выраженными углами и гранями, значительно меньшую свилеватость, прочность таких заготовок почти в три раза больше прочности невакуумированных заготовок. Вакуумированные заготовки выдерживают внешнюю нагрузку до 13 кГ/см2, что позволяет укладывать их в штабеля для подвялки перед допрессовкой. Однако ввиду повышения плотности (на 6-8%) и веса заготовок за счет вакуумирования массы коэффициент влагопроводности их уменьшается в 1,5-3 раза, что удлиняет срок сушки. Этот недостаток частично устраняется добавкой в массу значительного количества (40-45%) шамота и снижением формовочной влажности на 2-3%.
Величина разрежения в каждом случае устанавливается с учетом свойств массы. При завышенном вакууме для данной массы наблюдается расслоение бруса, при пониженном — не достигается нужного эффекта.
Для контрольной проверки герметичности вакуум-пресса снижают вакуум (при выключенном вакуум-насосе снижение вакуума за 1 мин не должно превышать 30 мм рт. ст.).
Производительность прессов при формовании заготовок — 8-10 т/ч.
Заготовки отрезают станками-полуавтоматами (СМ-38, СМ-295, СМ-678 и др.) с ручной отборкой и укладкой в штабеля для подвялки или непосредственной передачи на допрессовку. Общим недостатком струнных резательных аппаратов является частый обрыв режущих проволок, на смену которых расходуется до 10% рабочего времени.

Читать еще:  Матовый лак для кирпича для наружных работ

Правильный подбор гранулометрического состава пресспорошка обеспечивает минимальное содержание воздуха (до 30%), наименьший объемный вес изделий и наибольшую прочность их.
Повышенное содержание крупных зерен глины, а также содержание шамота обусловливают значительную сыпучесть пресспорошка, облегчают удаление воздуха при прессовании и способствуют более равномерному уплотнению пресспорошка и снижению объемного веса. Однако при этом необходимо повышенное давление для получения полуфабриката достаточной механической прочности. С увеличением содержания мелких зерен возрастает вязкость порошка, затрудняется прессование вследствие медленного удаления воздуха, увеличиваются неравномерность уплотнения и объемный вес, происходит расслоение изделий (образование трещин).
Пресспорошок должен быть однородным. Мелкие зерна являются связующей частью для крупных зерен и должны равномерно распределяться в массе порошка.

Конструкции формующей оснастки

Вашему вниманию представляю подборку из некоторых авторитетных мнений, посвященных вопросу исследования конструкции мундштуков для формования керамических строительных материалов.

А.П. Ильвич, М. К. Королёв, С. П. Нечепоренко и другие признанные авторитетыв области пластического формования керамического кирпича указывали на зависимость качества формуемых изделий от конфигурации мундштука. Предлагалось подбирать мундштук на основе практических заводских наблюдений.

А. В. Ярошевский указал, что для теоретического обоснования процессов формования необходимо исследовать деформацию истечения массы под давлением через цилиндрическую и коническую насадку.

В. С. Фадеева и П. П. Рост предложили основы расчета мундштуков в зависимости от физико-химических свойств в условиях работы пресса.

Любопытен опыт работы по обоснованию проектирования мундштука в США. Д. К. Паркс и М. Д. Хил. Они описывают развитие конструирования шнекового пресса и упоминают, что с момента изобретения и изготовления в 1863 году первого пресса большое внимание уделялось роли мундштука. Выведенное на основании полученных ими экспериментальных данных уравнение может служить для определения производительности пресса с мундштуком, который исследовался авторами.

Н. Я. Сапожником и И. А. Булавин отмечают, что на работу пресса влияют также отдельные параметры мундштука: длина, конусность, форма сечения.

Однако влияние всех факторов на производительность пресса систематически не изучалась, и только в работе М. С. Камской были выведены критерии для расчета мундштуков.

Основными параметрами расчета являются значения эффективной вязкости, минимальной пластической вязкости и динамического (условного) предела текучести. В основу определения величин положены методы физико-химической механики, развитые П. А. Ребиндером и С. П. Ничипоренко.

Размер выходного сечения мундштука

Размер выходного сечения мундштука рассчитывается по формуле:

L = L1×(1+0,01Уобщ) – Руп, где:

L – длина или ширина выходного отверстия в мм;

L1 – то же, обожженного изделия, в мм;

Уобщ – общая усадка в %;

Руп – упругое расширение сформованного изделия в мм (обычно Руп = 1÷2 мм).

Конусность мундштука и площадь его поперечного сечения

Конусность мундштука и площадь его поперечного сечения влияют на давление истечения. Рекомендуемые длины и конусность мундштука составляют:

  • для малопластичного сырья 220-300 мм с уклоном стенок 8%;
  • для среднепластичных глин 220-260 мм, уклон 6-8%;
  • для высокопластичных глин 200-240 мм, уклон стенок 4-6%.

Во всех случаях нужно стремиться к тому, чтобы геометрические параметры мундштука обеспечивали заданную производительность при минимальном прессовом давлении, что соответствует и минимальному расходу энергии.

Корпус пресса

Для корпуса пресса рекомендуется соотношение:

2 ≤ Fш/Fи ≤ 6, где:

Fш, Fи – соответственно, площадь поперечного сечения корпуса шнека на выходе и формуемого изделия.

По нашим данным, полученным при обследовании работы многих действующих заводов, для расчетов параметров формующей оснастки необходимо принимать, что соотношение площади шнека на его выходе и площади сечения мундштука на его входе должна быть:

Fвх.м = Fшн/0,1Dшн, где:

Fшн и Fвх.м – соответственно, площадь поперечного сечения шнека на его выходе и площадь сечения мундштука на его входе;

Dшн – диаметр шнека на его выходе.

Высота и длина входного отверстия мундштука

Размер высоты входного отверстия мундштука будет равен:

Ввх = (Fвх.м/2,083) 0,5

Размер длины входного отверстия мундштука:

Как длина мундштука, так и высота скобы кернового комплекта зависят от:

  • пластичности глинистого сырья;
  • пустотности формуемых изделий;
  • глубины вакуума в прессе.
Читать еще:  Тест с самолета упал кирпич

Для каждого глинистого сырья, в зависимости от конструкции пресса и вида выпускаемой продукции, необходимо индивидуально производить расчет конструкции формующей оснастки.

Формование изделия на вакуумном ленточном прессе существенно изменяет свойства формуемой массы. Пластичное глиняное тесто является трехфазной системой, состоящей из твёрдой минеральной фазы, воды и воздуха. Содержание воздуха в пластичном глиняном тесте достигает 20%.

Воздух

Существуют три формы воздуха, который содержится в глине:

  • воздух, адсорбированный на поверхности глинистых частиц;
  • воздух, механически захваченный при увлажнении глины;
  • воздух, находящийся в воде.

Адсорбция воздуха на поверхности глинистых частиц находится в зависимости от его относительной влажности и практически полностью прекращается при φ = 80-90 %. При повышении температуры воздуха процесс адсорбции его снижается. Этот факт говорит о целесообразности подогрева глины для более глубокого ее вакуумирования. Максимальная адсорбция воздуха на поверхности глинистых частиц происходит в монтмориллонитовых глинах, минимальная – в каолинитовых. Этот воздух наиболее трудноудаляемый. Из глин тонкодисперсных его можно удалить только при глубоком вакуумировании – 90-98 кПа.

Механически связанный воздух находится в виде макропузырьков, которые окружены водной плёнкой. Возможность его эффективного удаления определяют формулой:

δкр = (∆Р×r)/2Rn, где:

δкр – критическая (максимальная) высота глиняной плёнки, которая может быть прорвана пузырьком воздуха, в см;

∆Р – перепад в давлении, МПа;

Rn – предел прочности глиняной плёнки при разрыве, в МПа;

r – радиус пузырька (внутренний), в см.

Уравнение показывает, что со снижением вакуума должна возрастать степень измельчения. Для тонкодисперсных глин (малое значение r) необходимо применять более глубокий вакуум. Более прочные глины необходимо подвергать большему измельчению. Кроме того, удаление воздуха из глины находится в зависимости от продолжительности воздействия вакуума.

Способность воздуха растворяться в воде уменьшается при повышении температуры. Поэтому подогрев глины способствует более полному удалению и этой формы воздуха. Однако теоретически температура глины в вакуум-камере не должна превышать при данном разряжении точки кипения воды. Эти отношения примерно такие:

∆Р – вакуум в кПа

С учетом этого, к подогреву глиномассы, направляемой в вакуумный пресс, необходимо подходить осторожно.

Наличие воздуха в глине нарушает связь между отдельными зернами глинистых минералов и между отдельными молекулами воды, ухудшая тем самым формовочные свойства и прочность глиняного теста. Удаление защемлённого воздуха повышает связность глины из-за удаления поверхностного натяжения по границе микропузырёк-вода.

Наличие воздуха в глине замедляет процесс усвоения ею влаги, обуславливает неравномерное её уплотнение во время формования, вызывает упругое последействие с образованием микротрещин в сформованном изделии и, наконец, воздух действует как отощитель, снижая формовочную способность глиняной массы. В связи с этим в начале 30-х гг. начали применять вакуумирование глиняной массы для улучшения её формовочных и прочностных свойств.

Вакуумирование глины в 2-3 раза усиливает сформованное изделие, в 1,5 раза увеличивает прочность изделия после сушки, повышает его плотность на 6-8%, понижает формовочную влажность примерно на 2-3% и увеличивает связующую способность или пескоёмкость глины.

Объёмная масса обожженного керамического изделия возрастает на 3-4%, водопоглощение уменьшается на 10-15%, а прочность усиливается до 2 раз.

Вакуумирование глины делает лучше её пластические свойства, из-за этого резко снижается брак при формовке изделий.

Отрицательным моментом вакуумирования является понижение влагопроводности глины, что замедляет процесс свободной влагоотдачи. Однако, это не ухудшает сушильных свойств изделия благодаря возрастания его прочности и снижению воздушной усадки.

Вакуумирование, как правило, понижает свилеобразование в кирпиче, хотя бывают и исключения. Их можно объяснить тем, что вакуумирование, с одной стороны, повышает связность (сцепление) формуемой массы, и тем самым, способствует предотвращению срыва её слоёв, но в то же время вакуумированные слои массы, если их сплошность уже нарушена, обладают очень низкой способностью восстанавливать свою сплошность (очень малой липкости). Поэтому в практике вакуумного формования на ленточных прессах, как правило, исчезает срыв сплошности при глубоком вакуумировании 85-98 кПа. Слабое вакуумирование (65-85 кПа) повышает склонность массы к срыву сплошности.

В то же время для некоторых высокопластичных глин снижение вакуума с 96-98,9 до 79-81,5 кПа ликвидировало разрыв сплошности, который наблюдался при глубоком вакууме.

Устойчивость вакуума зависит также от мощности и надёжной работы вакуум-насосов. Последние значительно ухудшают свою работу при повышении температуры отсасываемого воздуха до 30-40°С, а так же при уносе с воздухом мельчайших частиц глины, вызывающие быстрый износ рабочих частей насоса. Поэтому для обеспечения устойчивой работы вакуум-насоса (особенно при увлажнении глины) необходимо предусматривать фильтры и холодильники.

Срыв вакуума может происходить из-за неравномерного питания пресса глиной, из-за неполной загрузки глиномялки двухвальных вакуум-прессов и из-за непостоянства влажности глины.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector