ТЕХНОЛОГИЯ ОГНЕУПОРОВ

ПЛАСТИЧЕСКОЕ ПРЕССОВАНИЕ

Сущность этого способа заключается в следующем. Массу с влажностью более 16% предварительно уплот­няют в ленточном прессе, из которого она выходит в ви­де непрерывной ленты требуемой формы, разрезаемой затем на заготовки нужного размера. В дальнейшем за­готовки доформовывают на допрессовочных прессах. Таким путем изделиям придают правильную форму и точные размеры. Сырец при допрессовке практически не уплотняется.

Технологическая схема пластичного прессования (формования) представлена ниже. Главным агрегатом этой схемы является ленточный пресс.

Особенности движения массы в ленточных прессах, зависящие от конструкции пресса и свойств масс, явля­ются причиной неравномерного уплотнения массы, вы­ходящей из пресса. Эти особенности заключаются в сле­дующем. Под действием винтовых лопастей пресса мас­са совершает вращательное и поступательное движения. При этом скорость перемещения периферийных слоев массы, соприкасающихся с внутренней поверхностью

Сухие компоненты смеси в заданном соотношений

' - I

Сухой двухвальиый смеситель

Вода+ПАВ-

(пароувлажнеиие)

Мокрый двухвальиый смеситель

Смесительные бегуны

І і і I Вакуум-ленточный пресс-

4

Резка заготовок На повторную обработку4

£

Допрессовочиые прессы I

Сушка в полочных сушилах

Корпуса пресса, меньше за счет возникающих сил тре­ния. Местное торможение предопределяет различие скорости вращательного движения для периферийных и центрального слоев массы.

Собственно прессование (уплотнение) массы проис­ходит между последним (нажимным) витком и материа­лом, введенным в прессовую головку за предыдущий оборот винта; при этом масса наслаивается по спирали. Слои массы затем деформируются и приобретают пара­болическую форму.

Описанный характер движения массы в ленточном прессе и обусловливает образование дефектной структу­ры в изделиях — возникновение эллиптических и S-об- разных трещин.

В некоторых конструкциях прессов перед головкой имеется виброрешетка; под влиянием вибрации пласти­ческая масса разжижается, и слоистая структура разру­шается.

Величина прессового давления в ленточных прессах зависит от реологических свойств массы и в первую оче­редь от ее влажности, пластичности связки и степе­ни отощения. С увеличением влажности и пластично­сти всей массы величина прессового давления уменьша­ется.

Прессовое давление зависит также ОТ диаметра Кор­пуса пресса, длины прессовой головки и мундштука. С увеличением размеров этих частей пресса давление воз­растает. Прессовое давление в ленточных прессах при переработке шамотных масс в зависимости от конструк­ции пресса и свойств массы равно 1—1,5 МПа.

Производительность прессов при диаметре корпуса 450 мм и 25 об/мин лопастного винта равна 10—12 т/ч или 2500—3000 заготовок нормальных изделий малого размера при расходе энергии 3,5—4,0 кВт-ч/т.

Производительность ленточного пресса может быть рассчитана при скорости ленты 60—100 мм/с по формуле

Q = it/4 l(D2 — d2) (S — б) (1 — р)Ы, (IV.31)

Где (3 — относительное уменьшение, в долях объема массы, получающееся в результате уплотнения; п —■ чис­ло оборотов лопастного вала в минуту; D и d — наруж­ные диаметры лопасти и выжимной ступицы соответст­венно, м; S и б —шаг лопасти и толщина ее соответст­венно, м; К — коэффициент 0,20—0,35, учитывающий недостаточность подачи массы, ее проворачивание и возврат.

Для уменьшения трения массы б стенки в мундштук для смазки подается вода или пар. Имеются мундштуки с электросмазкой. Эффект смазки в данном случае про­является вследствие электроосмотических явлений. Ког­да смазки недостаточно или масса имеет неравномерную влажность, на брусе, выходящем из мундштука, образу­ются рваные ребра или рваная поверхность; этот вид брака называют «драконовым зубом».

Вакуумный ленточный пресс представляет собой сис­тему из двух последовательно соединенных обычных прессов. В первом прессе масса лопастным винтом тран­спортируется и продавливается через специальную ре­шетку в вакуум-камеру. В вакуум-камере при переработ­ке шамотных масс поддерживается разрежение 91— 93кПа (до 90—95% абсолютного вакуума).

Из вакуум-камеры обезвоздушенная масса вторым лопастным винтом продвигается в головку и в мундштук второго пресса, где окончательно уплотняется и прини­мает форму бруса. Масса после обезвоздушивания ста­новится более пластичной, формоустойчивой, плотной и прочной, так как воздух отощает глиняную массу и уменьшает связь меіжду частицами.

Пористость сырца, изготовленного из обезвоздуШеН - йых масс, меньше, а кажущаяся плотность его больше примерно на 4—4,5% по сравнению с изделиями, отпрес­сованными без предварительного удаления воздуха.

Обезвоздушивание масс в вакуум-прессах все же полностью не устраняет структурных дефектов в брусе, но значительно уменьшает брак изделий по структуре.

Длина и ширина прессформы допрессовочного пресса несколь­ко больше, чем у заготовки, а высота последней должна не­много превышать наименьшее расстояние между верхним и нижним пуансонами допрессо­вочного пресса.

Если объем заготовки превы­шает объем прессформы при ми­нимальном расстоянии между пу­ансонами, то масса будет испы­тывать несколько большее дав­ление по сравнению с развивае­мым в ленточном прессе и может дополнительно уплотняться. Пра­ктически же уплотнение массы не происходит вследствие час­тичного выхода ее через специ­альные отверстия диаметром 6—8 мм в прессформе или из-за неплотного прилегания пуансона к ее стенкам. Для этой цели также служит механизм компенсацион­ного хода пуансонов, имеющийся у некоторых прессов.

Брак, получающийся при допрессовке пластичных заготовок, — затяжка углов, недопрессовка, косой срез, прилипание к пуансонам и др. — выявляется сразу, и дефектные изделия отсортировывают. Но внутренние трещины, возникающие в связи с перемещением плас­тичной массы в заготовке, часто выявляются только пос­ле сушки. Это перемещение будет тем больше, чем силь­нее давление при допрессовке сравнительно с давлением в ленточном прессе. Поэтому давление при допрессовке должно лишь незначительно превышать давление в лен­точном прессе, которое следует принимать близким к критическому. При переработке шамотных пластичных масс величина превышения составляет 10—15% и зави­сит от влажности массы. Зависимость между влажно­
стью и критическим прессовым давлением для массы од­ного вида приведена на рис. IV.14.

При допрессовке пластичных заготовок трудно одно­временно обеспечить постоянство размеров изделий, что надо считать органическим недостатком данного метода.

На качество допрессовки большое влияние оказыва­ют состояние пластин прессформ и смазка их, а также смазка заготовок. Зазор между пластинами и пуансона­ми прессформы не должен превышать 0,5—1,0 мм, нару­шение этого приводит к образованию заусенцев на изде­лиях.

Смазка необходима для устранения прилипания мас­сы к деталям прессформы; с этой целью применяют 2%-ный раствор стеарина в керосине.

Допрессовочные прессы развивают давление 1— 6 МПа при исходной влажности заготовок 17—20%.

Производительность допрессовочных прессов равна 1000—2200 шт/ч изделий нормальных размеров при рас­ходе энергии от 2,6 до 7,5 кВт-ч на 1000 шт. В отечест­венной огнеупорной промышленности большое распрост­ранение получили прессы типа СМ-308А.