ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЛИНИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПРЕСС-ПОРШКА

Область техники, к которой относится полезная модель
Полезная модель относится к промышленности строительных материалов, а именно к оборудованию для подготовки глинистого сырья в производстве изделий строительной керамики, преимущественно кирпича, методом полусухого прессования.
Уровень техники
При полусухом прессовании кирпича для подготовки глинистого сырья практически повсеместно используют сушильные барабаны с последующим дроблением высушенного сырья и другими операциями по подготовке пресс-порошка. Так, известна технологическая линия подготовки глинистого сырья, содержащая агрегат предварительного рыхления глины, питатель, сушильный барабан, дробилку, стержневой смеситель и систему пылеулавливания, связанную трубопроводом транспорта отработанного теплоносителя с сушильным барабаном (см. патент на изобретение №2223854, МПК: В28С 1/00, опубл. 20.02.2004 г.). Выделяемая пыль активируется и добавляется в стержневой смеситель для улучшения качества получаемого пресс-порошка. Недостатком известной линии является то, что при загрузке разрыхленной глины в сушильный барабан образуются крупные окатыши (комки), которые сушатся в основном снаружи, а влага под воздействием температуры активно перемещается в холодную зону, в центр, где образуется жидкое ядро. При дальнейшем дроблении таких комков жидкое ядро выплескивается наружу, способствуя залипанию глины в различных местах дробилки.
Известны решения технологической линии для производства керамических стеновых материалов методом полусухого прессования, содержащей последовательно установленные ящичный питатель, камневыделительные вальцы, глиносмеситель, гранулятор, сушильный барабан, устройства окончательной подготовки пресс-порошка, пресс для формирования изделий, сушило и обжиговую печь (см. патент RU 2170172, МПК: В28В 15/00, опубл. 10.07.2001 г., и патент SU 1060479, МПК: В28В 15/00, опубл. 15.12.1983 г.). Наличие в линии глиносмесителя и гранулятора, выполненного с рабочими органами в виде шнека и конусной насадки, позволяет предварительно сушке разрушить структуру глиномассы, усреднить ее по минералогическому составу, удалить из нее свободный воздух и уплотнить. Уплотненная глиномасса продавливается через фильтрующую решетку гранулятора, образующиеся в результате жгуты разделяются на выходе решетки на гранулы лопастным ножом. Подача на сушку глинистого сырья в виде уплотненных и одинаковых по размерам гранул, обеспечивает равномерность высушивания сырья и улучшает качественные характеристики получаемого пресс-порошка, такие как однородность зернового состава, насыпную плотность, облегченное удаление воздуха при прессовании заготовок.
Недостатком упомянутых решений является то, что при подаче гранул в сушильный барабан происходит частичное слипание глины в большие конгломераты, со всеми вытекающими последствиями, отмеченными выше.
В качестве ближайшего аналога для заявляемого решения принята технологическая линия для производства керамики, преимущественно кирпича, методом полусухого прессования (см. патент на изобретение RU 2080023, МПК: В28В 15/00, опубл. 20.05.1997 г.), содержащая питатель, вальцы для предварительного измельчения глины и удаления из нее каменистых включений, гранулятор, состоящий из прессующего рабочего органа и решетки с круглыми отверстиями, сушильный барабан, дробилку, пресс для формования заготовок и печь для их обжига, а также вытяжную систему с пылеулавливающим устройством. Гранулятор размещен в объеме сушильного барабана, и сформированные на выходе решетки жгуты глинистого сырья сразу попадают под воздействие горячего теплоносителя, подаваемого методом противотока. В качестве теплоносителя используют отходящие газы печи обжига, содержащие пылевидные отходы сушки и обжига, которые дополнительно насыщаются пылью, проходя противотоком через сушильный барабан, где вышедшие из гранулятора жгуты дробятся на гранулы и измельчаются. Насыщенный пылью теплоноситель, подойдя к загрузочному концу сушильного барабана, где расположен гранулятор, опудривает выходящие из него жгуты пылью, предотвращая их слипание. К недостаткам упомянутого решения следует отнести неравномерность высушивания и невозможность получения однородного по составу материала на выходе сушильного барабана, т.к. «гранулы», по сути, являются разнообразными обломками жгутов. Все это снижает качество пресс-порошка.
Раскрытие полезной модели
Задачей заявляемой полезной модели является улучшение качества получаемого пресс-порошка для производства изделий строительной керамики, за счет повышения равномерности высушивания материала и получения более однородного состава сырья.
Поставленная задача решена и технический результат достигнут за счет того, что технологическая линия для получения пресс-порошка, содержащая питатель, устройство предварительного измельчения и камневыделения, гранулятор, сушильный барабан с противоточной системой подачи теплоносителя, средство для измельчения гранул и вытяжную систему с пылезадерживающим устройством, согласно заявляемой полезной модели, снабжена винтовым транспортером, установленным между выходом гранулятора и загрузочным концом сушильного барабана, при этом вход пылезадерживающего устройства соединен трубопроводом отработанного теплоносителя с загрузочным концом сушильного барабана, а его пылеотводящий патрубок сообщен с загрузочным отверстием винтового транспортера.
Отличительными признаками заявляемого устройства являются: наличие винтового (он же шнековый) транспортера, осуществляющего передачу сформированных гранул от гранулятора к сушильному барабану и наличие средств, обеспечивающих подачу выделенной из отработанного теплоносителя пыли в начало винтового конвейера, туда, где осуществляется загрузка сырцовых гранул. Смешиваясь с гранулами, пыль опудривает их, снижая слипание гранул сразу при выходе из гранулятора на начальном этапе их перемещения к сушильному барабану и далее при сушке. Причем опудривание гранул происходит при нормальной температуре, без теплового воздействия горячих газов. При дальнейшем перемещении по транспортеру, имеющему некоторую протяженность, происходит усреднение влажности опудренного гранулированного сырья (т.е. пыль забирает на себя часть влажности), что в дальнейшем способствует равномерному высушиванию гранул и получению пресс-порошка высокого качества.
В процессе перемещения опудренных гранул происходит их обкатка по цилиндрической поверхности шнекового транспортера, в результате которой гранулы дополнительно уплотняются и приобретают правильную сферическую форму, в результате на выходе винтового конвейера гранулированное сырье имеет вид плотных одинаковых по размерам гранул, что также способствует равномерности дальнейшей сушки и получению однородного по составу качественного глинистого сырья.
Эффективности процесса скатывания способствует также то, что гранулам при их формовании придается форма цилиндров, высота которых сопоставима (соразмерна) с их диаметром.
Таким образом, в винтовом транспортере осуществляется сразу несколько операций: перемещение, опудривание, окатывание и усреднение влажности гранул.
В конкретном случае реализации заявляемой технологической линии камневыделительное измельчающее устройство и гранулятор выполнены в виде единого агрегата, содержащего шнек и исполнительный механизм, включающий блок неподвижно закрепленных в корпусе поперечных решеток, чередующихся с установленными на валу лопастными ножами, причем первыми по ходу движения материала расположены камневыделительные нож и решетка, на выходе упомянутого механизма установлен срезающий нож, выполненный с возможностью резки жгутов на гранулы заданных размеров. Гранулирование сырья осуществляется путем уплотнения глинистой массы, ее продавливания шнеком через решетку с круглыми отверстиями. Благодаря тому, что гранулятор выполнен в виде каскадного устройства, обеспечивающего камневыделение, измельчение и перемешивание материала, в технологической линии не требуется установки перед сушильным барабаном каких-либо других машин.
В качестве теплоносителя, аналогично прототипу, могут быть использованы дымовые газы печи сушки и обжига заготовок изделий, однако при этом необходимо корректировать между собой работу печи и сушильного барабана. Поэтому в конкретном случае реализации устройства для получения теплоносителя была использована горелка.
В качестве части теплоносителя может быть использован рециркулят отработанного теплоносителя из сушильного барабана (20-40%). Для этого трубопровод отработанного теплоносителя выполняют с ответвлением, соединяющим его с разгрузочным концом сушильного барабана. Пылевидные частицы, содержащиеся в рециркуляте, дополнительно опудривают гранулированное глинистое сырье в процессе сушки.
В качестве пылезадерживающего устройства предпочтительно использование циклона. Очищенные в циклоне газы, после выделения из них пыли, могут быть использованы повторно, например, после дополнительного их нагрева горелкой - в качестве теплоносителя, или для внутренних нужд, например, обогрева глинозапасника.
Осуществление полезной модели
Работа и устройство заявляемой технологической линии поясняется прилагаемым чертежом. Сплошными стрелками на чертеже показано движение потока глинистого сырья, а пунктирными - движение газовых потоков.
Технологическая линия для получения пресс-порошка содержит последовательно размещенные по ходу технологического процесса питатель 1, гранулятор 2 с элементами камневыделения и измельчения, винтовой транспортер 3, сушильный барабан 4 с противоточной системой подачи теплоносителя, средство для измельчения гранул 5 и вытяжную систему с циклоном 6, входное отверстие которого связанно трубопроводом 7 отработанного теплоносителя с загрузочным концом 8 сушильного барабана 4. Пылеотводящий патрубок 9 циклона 6 через дозатор 10 соединен с загрузочным отверстием винтового транспортера 3.
Устройство работает следующим образом.
Глинистое сырье подается питателем 1 через магнитные уловители в гранулятор 2, где с глиной осуществляется целый ряд операций: выделение камней, измельчение и уплотнение глины за счет многократного продавливания через отверстия решеток. Получаемые на выходе гранулятора (на выходе последней решетки) жгуты глины разрезаются на отдельные гранулы в виде цилиндров, высота которых близка к их диаметру. Такие гранулы имеют форму, приближенную к сферической, и отличаются большой плотностью и низкой влажностью.
Гранулированное сырье посредством винтового транспортера 3 подается в сушильный барабан 4, где в противотоке теплоносителя осуществляется его сушка.
На загрузочном торце 8 сушильного барабана 4 отработанный теплоноситель, насыщенный пылевидными отходами, отбирают и подают его по трубопроводу 7 в циклон 6 на очистку. Выделенную в циклоне пыль через пылеотводящий патрубок 9 и дозатор 10 подают к загрузочному отверстию винтового транспортера 3. Глиняная пыль смешивается с выходящими из гранулятора 2 гранулами, опудривает их, предотвращая слипание гранул при загрузке и дальнейшем перемещении к сушильному барабану. Форма гранул, близкая к форме шара, способствует их качению по цилиндрической поверхности транспортера 2, в результате чего происходит окапывание гранул, они частично уплотняются и приобретают форму, близкую к форме шара.
Опудривание гранул при нормальной температуре, без теплового воздействия горячих газов и их дальнейшее окатывание по поверхности транспортера способствует формированию плотных одинаковых по размерам гранул и их дальнейшему равномерному высушиванию. Высушенное сырье измельчают до размеров целевой фракции, необходимой для прессования.
Часть отработанного теплоносителя, насыщенного пылевидными отходами, используют для разбавления теплоносителя, подаваемого в сушильный барабан, для чего трубопровод 7 выполнен с ответвлением 11. Насыщенный пылевидными частицами воздух способствует дополнительному опудриванию высушиваемого сырья.
Очищенный от пыли теплоноситель, направляют по трубопроводу 12 в теплообменник для обогрева глинозапасника.