ГЛИНОСМЕСИТЕЛЬ С ФИЛЬТРУЮЩЕЙ РЕШЕТКОЙ Российский патент 1997 года по МПК B28C1/14 

Изобретение относится к оборудованию для производства строительной керамики (кирпича, черепицы), а именно к устройствам для подготовки керамической массы к формованию путем ее смешивания, переработки и, при необходимости, очистки от посторонних включений.

Для подготовки керамической массы к формованию обычно используют два последовательно установленные друг за другом устройства: смеситель для смешивания компонентов на макроуровне (равномерно их распределения по объему), шнековый нагнетатель с фильтрующей решеткой для переработки керамической массы и очистки ее от посторонних включений (1). Причем, смешивание осуществляется в двухвальном лопастном смесителе, который значительно превосходит по эффективности одновальный.

Такое разделение процесса позволяет обеспечить рациональные технологические и конструктивные параметры для каждого устройства, но наличие двух устройств с приводами, системами управления, рамами и т.д. снижает технико-экономические показатели этой стадии технологического процесса, увеличивая габариты оборудования, металлоемкость, трудоемкость обслуживания и ремонта.

Наиболее близким является выбранный в качестве прототипа (2) глиносмеситель с фильтрующей решеткой, содержащей два установленных в корыте лопастных вала, шнековый нагнетатель, выполненный в виде двух шнеков, заключенных в корпус, пристыкованный к корыту, и фильтрующую решетку (торцевую или радиальную).

Недостатком известного устройства является высокая энергоемкость.

В основу изобретения поставлена задача усовершенствования глиносмесителя с фильтрующей решеткой, в котором за счет замены двухвального шнекового нагнетателя одновалентным с рекомендуемыми параметрами обеспечивается возможность использования в зоне фильтрации одного шнека относительно малого диаметра, и за счет этого снижения момента сил сопротивления вращению и, следовательно, энергоемкости агрегата.

Поставленная задача решается тем, что в глиносмесителе с фильтрующей решеткой, содержащем два установленные в корыте лопастных вала, шнековый нагнетатель и фильтрующую решетку, согласно изобретению, шнековый нагнетатель смонтирован на одном из двух лопастных валов, а шнек собран из двух секций: цилиндрической и переходной конической, длина которой не меньше диаметра описываемых лопастями окружностей, а соотношение диаметров на входе и выходе переходной конической секции составляет не менее 1,2.

При переработке высокопластичных керамических масс целесообразно переходную коническую секцию шнека дополнительно цилиндрической шнековой вставкой, смонтированной в корыте и имеющей длину не менее половины диаметра описываемой лопастями окружностей, а на соседнем лопастном валу в зоне сопряжения с цилиндрической шнековой вставкой должна быть установлена отбойная лопасть.

Изобретение поясняется чертежами, где:
на фиг. 1 изображен глиносмеситель, вид сверху;
на фиг. 2 сечение А-А на фиг. 1;
на фиг. 3 сечение Б-Б на фиг. 1 (в зоне фильтрации);
на фиг. 4 фрагмент входа в шнековый нагнетатель в варианте установки отбойной лопасти и цилиндрической шнековой вставки;
на фиг. 5 вариант с торцевой решеткой для фильтрации предварительно очищенных от посторонних включений керамических масс.

Глиносмеситель с фильтрующей решеткой состоит из смонтированных на раме 1 привода 2, корыта 3 с пристыкованными к нему корпусом 4 шнекового нагнетателя, радиальных фильтрующих решеток 5, копильника 6 с подвижной торцевой стенкой 7 и устройством 8 для ее перемещения. Два лопастных вала 9 и 10 опираются на подшипниковые опоры 11, закрепленные на раме 1. Лопасти 12 установлены на лопастных валах так, что образуют прерывистые винтовые поверхности. Угол наклона лопастей может регулироваться.

На одном из лопастных валов 9 установлены секции шнека одновалентного шнекового нагнетателя: переходная коническая секция 13 и цилиндрическая секция 14, охватываемая радиальными фильтрующими решетками 5 (фиг. 3). Длина переходной конической секции 13 выполнена не меньше диаметра описываемых лопастями окружностей, в соотношение диаметров на входе и выходе переходной конической секции составляет не менее 1,2.

Копильник 6 состыкован с корпусом 4 одновального шнекового нагнетателя. На подвижной торцевой стенке 7 копильника 6 выполнены две радиальные лопасти 15, а по периметру подвижной торцевой стенки 7 проемы 16, выполненные в диване пазов или отверстий.

В варианте переработки высокопластичных керамических масс перед переходной конической секцией 13 в корыте 3 на валу 9 смонтирована цилиндрическая шнековая вставка 17 (фиг. 4), длина которой составляет не менее половины диаметра описываемых лопастями смесителя окружностей. На соседнем лопастном валу 10 в зоне сопряжения с цилиндрической шнековой вставкой 7 установлена отбойная лопасть 18, которая развернута относительно остальных лопастей вала 10. Между кромкой отбойной лопасти 18 и торцом корыта 3 выставлен минимальный зазор (2 3 мм).

При переработке предварительно очищенных от посторонних включений керамических масс вместо радиальных фильтрующих решеток 5 может быть использована торцевая фильтрующая решетка 19 (фиг. 5). При этом из конструкции исключаются копильник 6, его подвижная торцевая стенка 7 и устройство 8 для перемещения стенки 7. Такой вариант может быть использован как отдельный агрегат, так и в качестве составной части вакуумного шнекового ленточного пресса, который является основным формующим агрегатом при производстве строительной керамики методом пластического формования.

Глиносмеситель с фильтрующей решеткой работает следующим образом.

Предварительно измельченная керамическая масса, в том числе многокомпонентная, загружается в корыто 3 в зоне загрузки и под действием вращающихся навстречу другу другу лопастных валов 9 и 10 эффективно перемешивается, перемещаясь вдоль корыта 3. Вблизи торца корыта 3 потоки перемешанной керамической массы двух лопастных валов 9 и 10 загружаются в межлопастное пространство переходной конической секции 13 одновалентного шнекового нагнетателя. Далее они транспортируются шнеком этой секции 13 вдоль корпуса 4, уплотняясь за счет конусности шнека, и попадают в межлопастное пространство цилиндрической секции 14 одновалентного шнекового нагнетателя. При длине переходной конической секции 13, не меньшей диаметра описываемых лопастями окружностей, процесс уплотнения происходит постепенно, и в зоне загрузки из корыта в шнек керамическая масса в межвитковом канале будет разрыхленной, не создавая препятствий загрузке. Шнек цилиндрической секции 14 создает давление, достаточное для фильтрации керамической массы через фильтрующую решетку 5. Малый в сравнении с диаметром окружностей, описываемых лопастями, диаметр шнека в зоне фильтрации позволяет снизить момент сил сопротивления его вращения и энергоемкость процесса фильтрации. Продавленная через фильтрующие решетки 5 керамическая масса транспортируется к прессу на формование, а посторонние включения счищаются с решетки лопастями цилиндрической секции 14 и заталкиваются в копильник 6, выдавливая из него керамическую массу как через отверстия в фильтрующих решетках 05, так и через проемы 16 в подвижной торцевой стенке 7 копильника 6.

После заполнения копильника 6 посторонними включениями его подвижная торцевая стенка 7 отводится вправо с помощью устройства 8 для ее перемещения. При этом в уплотненном кольце включений остаются две прорези (сверху и снизу), образованные радиальными лопастями 15, выполненными на торцевой стенке 7. Уплотненное кольцо посторонних включений выдавливается из копильника, разрушается по прорезям на две половины и падает в специальную емкость для посторонних включений. После разгрузки копильника 6 подвижная торцевая стенка 7 возвращается на место и процесс подготовки керамической массы к формованию продолжается.

В варианте переработки высокопластичных керамических масс уже на подходе к торцевой стенке корыта 3 один из потоков поступает в межлопастное пространство цилиндрической шнековой вставки 17, установленной на лопастном валу 9 перед переходной конической секцией 13 вместо двух-трех лопастей. Цилиндрический шнек этой вставки активно транспортирует керамическую массу, понижая ее уровень в корыте в зоне вставки и препятствуя созданию застойных зон. Рекомендуемая выше длина цилиндрической шнековой вставки 17 обычно достаточна для надежной загрузки керамической массы в одновальный шнековый нагнетатель. Отбойная лопасть 18 очищает торцевую стенку корыта 3, отгоняет от нее керамическую массу и подает в межвитковое пространство цилиндрической шнековой вставки 17, предотвращая образование застойной зоны и скапливание керамической массы вблизи торца корыта 3.

В случае переработки предварительно очищенных от посторонних включений керамических масс шнеки цилиндрической секции 14 одновалентного нагнетателя продавливают керамическую массу через торцевую фильтрующую решетку 19, создавая перед ней уплотненную пробку, что дает возможность использовать агрегат в вакуумном ленточном шнековом прессе.

Использование: оборудование для производства строительной керамики (кирпича, черепицы), а именно к устройствам для подготовки керамической массы к формованию путем ее смешивания, переработки, при необходимости, очистки от посторонних включений. Сущность: глиносмеситель с фильтрующей решеткой содержит два установленных в корыте лопастных вала, шнековый нагнетатель и фильтрую решетку. Шнековый нагнетатель смонтирован на одном из двух лопастных валов, его шнек собран из двух секций - цилиндрической и переходной конической, длина которой не меньше диаметра описываемых лопастей окружностей, а соотношение диаметров на входе и выходе переходной конической секции - не менее 1,2. При переработке высокопластичных керамических масс переходная коническая секция дополнена цилиндрической шнековой вставкой, смонтированной в корыте и имеющей длину, не меньшую половины диаметра описываемых лопастями окружности, а на соседнем лопастном валу в зоне сопряжения со шнековой вставкой установлена отбойная лопасть. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Глиносмеситель с фильтрующей решеткой, содержащий два установленных в корыте лопастных вала, шнековый нагнетатель и фильтрующую решетку, отличающийся тем, что шнековый нагнетатель смонтирован на одном из двух лопастных валов, а его шнек собран из двух секций: цилиндрической и переходной конической, длина которой не меньше диаметра описываемых лопастями окружностей, а соотношение диаметров на входе и выходе переходной конической секции составляет не менее 1,2. 2. Глиносмеситель по п. 1, отличающийся тем, что переходная коническая секция дополнена цилиндрической шнековой вставкой, смонтированной в корыте и имеющей длину, не меньшую половины диаметра описываемых лопастями окружностей, а на соседнем лопастном валу в зоне сопряжения с указанной вставкой установлена отбойная лопасть.