РЕШЕТКА ЛЕНТОЧНОГО ПРЕССА ДЛЯ ФОРМОВАНИЯ ГРАНУЛ Российский патент 1995 года по МПК B28B3/26 

Изобретение относится к оборудованию для производства строительной керамики, в частности к прессам для формования сырцевых гранул на основе глинистого сырья.

Известна решетка ленточного пресса, включающая пластину со сквозными каналами. В известном решении отсутствует оптимальное соотношение между параметрами каналов и углом внутреннего трения формуемого состава.

В изобретении каналы имеют входной конический и калибрующий цилиндрический участки. Конический участок выполнен конфузорным, а цилиндрический с фаской на выходной стороне решетки, при этом установлены границы оптимальных соотношений между длинами участков. В процессе исследований установлено оптимальное соотношение между углом внутреннего трения ϕ формуемого состава и приведенной длиной канала L_пр, т.е. указанные параметры образуют систему состав шихты - формование.

Задачей изобретения является оптимизация формования сырцевых гранул.

Решетка для формования в одних случаях рассматривается как участок бесконечно длинной трубы либо как местное сопротивление. Предлагаемое решение рассматривает процесс истечения вязкопластичной жидкости через отверстия в плите пресса как процесс экструзии через отверстия при таких соотношениях радиусов и длин, когда их нельзя считать ни как местное сопротивление в тонкой стенке, ни как участок трубы бесконечной длины. Течение вязкопластичной массы исследуют как процесс экструзии через цилиндрический канал, радиус которого соизмерим с его длиной. При этом системный подход направлен на оптимизацию системы состав шихты - формование.

На фиг. 1 изображена эпюра скоростей вязкопластичных масс внутри канала; на фиг. 2 - эпюры давлений на входе в канал (координата 0 центральной оси Х); касательных напряжений τ_р, возникающих от распора на граничном слое; динамической составляющей касательных напряжений τ_v, зависящих только от скорости; на фиг. 3 - экспериментально установленная зависимость между плотностью отформованных гранул γ г/дм³ и отношением приведенной длины канала L_пр/R.

Для упрощения радиус цилиндрической части R принимают равным алгебраической единице, тогда L_пр определяют соотносительно радиусу.

Установлено, что при соотношениях
- tg45^°- = 0 где L_пр - приведенная длина канала;
Х - координата оси приведенной длины по оси канала;
ϕ - угол внутреннего трения рассматриваемого состава шихты. Значение интеграла, определяемого методом Симпсона, равно площади эпюры τ_р касательных напряжений. Таким образом, зная угол ϕ внутреннего трения для данного состава шихты, можно определить оптимальную приведенную длину L_пр относительно радиуса цилиндрического участка.

На фиг. 3 изображены зависимости L_пр от ϕ для разных составов шихты с областью оптимумов для каждой из них.

L_пр равна сумме длины калибрующего участка и эквивалентной длины конического участка - L_экв= L_кон· m(1+m+m²),
где L_кон - длина конического участка;
m - отношение диаметра калибрующего участка к диаметру выходного отверстия.

Эффективность изобретения заключается в повышении качества выпускаемого продукта.

Использование: формование сырцевых гранул на основе глинистого сырья. Сущность изобретения: решетка ленточного пресса содержит пластину со сквозными каналами. Каждый канал имеет конфузорный конический участок и калибрующий цилиндрический участок с фаской на выходной стороне решетки. Приведенная длина канала равна сумме длины калибрующего участка и эквивалентной длины конического участка и взаимосвязана с углом внутреннего трения формуемой массы уравнением, приведенным в тексте описания 3 ил.

РЕШЕТКА ЛЕНТОЧНОГО ПРЕССА ДЛЯ ФОРМОВАНИЯ ГРАНУЛ, включающая пластину со сквозными каналами, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества изделий, каждый канал выполнен в виде расположенных последовательно с входной стороны решетки конфузорного конического участка и калибрующего цилиндрического участка с фаской на выходной стороне решетки, при этом приведенная длина каждого канала равна сумме длины калибрующего участка и эквивалентной длины конического участка
L_экв = 1/3 L_кон · m(1 + m + m²),
где L_кон - длина конического участка;
m - отношение диаметра калибрующего участка к диаметру входного отверстия,
и взаимосвязана с углом внутреннего трения формуемой массы уравнением

где L_пр - приведенная длина канала;
X - координата приведенной длины по оси канала, считая началом координату входа в него, мм;
ϕ - угол внутреннего трения для заданного состава шихты, град.