Наклонный стержневой смеситель для обработки силикатных смесей —
Известно, что наиболее эффективной машиной для обработки пластичных силикатных смесей перед прессованием кирпича является стержневой смеситель, представляющий собой вращающийся барабан, в котором обрабатываемый материал растирается и дополнительно перемешивается под действием стержневой загрузки. В отличие от обычной стержневой мельницы, он имеет разгрузочные окна по периферии барабана и загрузочное отверстие больших размеров для подачи материала непосредственно через течку. Смеситель работает в непрерывном режиме, отличном от работы мельницы, что обусловлено питанием его материалом в количестве, превышающем в 10—15 раз производительность агрегата в режиме помола.
Обработка гашеной силикатной смеси в стержневом смесителе вместо лопастного позволяет существенно повысить прочность сырцового и готового кирпича. В результате увеличения количества тонкодисперсных частиц и равномерного обволакивания ими зерен песка формовочные свойства смеси и внешний вид кирпича улучшаются, поэтому из такой смеси можно получать лицевой и пустотелый кирпич и камни. Морозостойкость, долговечность и устойчивость к агрессивным средам у такого кирпича возрастают.
Технико-экономическая эффективность применения стержневых смесителей зависит во многом от их конструкционных особенностей. Основными техническими требованиями к стержневым смесителям являются безаварийность и надежность в работе, большой межремонтный срок, малые габариты и низкая металлоемкость, оптимальный расход электроэнергии, приемлемые шумовые характеристики, а также получение технологического эффекта.
На основе опыта эксплуатации стержневых смесителей разных конструкции отрицательные последствия применения роликобандажных открытых опор с установкой бандажей большого диаметра на корпусе барабана. Как известно, такие конструкции ранее применялись на шаровых мельницах, но с развитием техники от них повсеместно отказались. Применение баббитовых подшипников на пустотелой загрузочной цапфе также нецелесообразно вследствие высокой вероятности попадания в него абразивного песка.
Периферический привод с большой венцовой и малой шестернями не выдерживает конкуренции с центральным приводом. являющимся в настоящее время основным для современных мельниц. Применение редуктора, соедененного муфтой с приводным центральным валом, и подшипника качения в качестве одной из опор барабана многократно повышает надежность привода, снижает уровень шума, уменьшает габариты агрегата. Расход электроэнергии снижается на 10—13%.
Подача в смеситель большого количества материала при относительно небольших размерах барабана вызывает определенные трудности. Принудительная подача материала в горловину, например шнеком, не дала положительного результата вследствие высокого износа лопастей и значительного расхода электроэнергии. Подача материала ленточным питателем самотеком через загрузочную течку необходимых размеров непосредственно в барабан является наиболее правильным решением. Следует отметить, что пластичная силикатная смесь накапливается в загрузочной части горизонтально расположенного барабана, а в противоположном разгрузочном конце уровень материала намного ниже и в этом месте не происходит полного контакта его со стержнями.
В целях предотвращения просыпи материала через загрузочное окно необходимо иметь значительный перепад высоты от внутренней поверхности барабана до нижнего уровня затруздатното опта. Эго приводит к увеличению диаметра барабана до размеров больших, чем это необходимо в технологических целях. Бесспорным конструкционным решением для разгрузки смесителя является применение окон по периферии корпуса барабана в противоположном конце от загрузки.
Предпринималась попытка конструирования стержневого смесителя с удлиненным барабаном, двухсторонней его загрузкой обрабатываемой смесью и выгрузкой в середине барабана. Однако в этом случае возникает необходимость синхронного питания смесителя с двух сторон, длинные стержни более склонны к изгибанию и в средней части не имеют контакта с обрабатываемым материалом, так как концы их с обеих сторон подняты материалом. Поэтому усложнение конструкции, технологической схемы и эксплуатации такого смесителя ни в коей мере не оправдано.
С учетом накопленного опыта ВНИИстром разработал конструкцию стержневого смесителя с наклонным расположением барабана, имеющим центральный привод и цапфовые опоры.
Вследствие уменьшенного диаметра барабана и постоянного смещения стержневой загрузки в сторону наклона предотвращено кострообразование стержней, что обусловило возможность применения большей частоты вращения барабана (20—i25 об/мин вместо 14 для смесителя с горизонтальным расположением барабана), а также повышение коэффициента загрузки барабана стержнями с 0,1 до 0,2—0,25.
Эти факторы позволили резко уменьшить рабочий объем барабана смесителя не только без снижения качества обработки, но с существенным повышением его. Так, расчет удельных энергозатрат, передаваемых приводом стержневой загрузке, для наклонного смесителя СК-08 составляет 1200 Дж на ] кг обрабатываемой смеси, в то время как для стержневого смесителя С-14 диаметром 1,8, длиной 3,2 м с горизонтальным барабаном эта величина равна 1138 Дж на 1 кг-
Броиефутеровка на внутреннем цилиндрической поверхности барабана выполнена из специальной резины, что снижает расход электроэнергии, уменьшает шум, увеличивает срок службы, так как износостойкость резиновых плит в 2—4 раза выше металлических. Конструкция смесителя характеризуется высокой надежностью в эксплуатации и отвечает основным требованиям техники безопасности
Наклонный стержневой смеситель диаметром 1,2, длиной 3 м был установлен и сдан приемочной комиссии на Новочеркасском заводе силикатного кирпича, где в силикатную смесь добавляют глину в количестве 15—20%. Обработка этой смеси позволила уменьшить непромешанные включения глины в кирпиче, повысить прочность кирпича на одну марку и прочность сырца на 20— 30%. Налипание силикатной смеси или глины на броню смесителя или стержни не наблюдалось. В смеситель возможна подача воды, необходимой для доувлажнения смеси. Применение его целесообразно в технологической линии смесеприготовлеиня для обработки силикатной смеси после силосов. При этом смеситель является единственным агрегатом, установка последующего дублирующего агрегата, например лопастного смесителя, не требуется-