Машины и аппараты для смешивания компонентов шихтыПеремешивание материалов является одной из основных операций при производстве стекла, так как качество смешения и увлажнения оказывает большое влияние на качество выпускаемой продукции. Основная цель смешения компонентов шихты – получение однородной смеси из различных компонентов и равномерное распределение увлажняющих и других малых добавок (осветлителей, ускорителей, глушителей и т.д.). Смесители, применяемые в составных цехах стекольных производств заводов, можно подразделить на две группы: периодического действия (барабанные, противоточные лопастные, и тарельчатые) и непрерывного действия (противоточные лопастные). Самым простым смесителем периодического действия является смесительный барабан типа «пьяной бочки» (рис.46а). Это смеситель представляет собой металлический цилиндр, укрепленный под диагонали на горизонтальной оси. Для лучшего перемешивания материалов внутри барабана по диагонали его осевого сечения, совпадающей с его осью вращения, установлена решетка из железных прутьев с ячейками размером 50-70 мм. Барабан вращается со скоростью 30-35 об/мин. Основные недостатки таких смесителей это малая производительность, сложность при засыпке исходных компонентов и выгрузке готовой шихты. Особо следует отметить сложность по очистке смесителя при переходе от одного состава шихты к другому. Такие смесители целесообразно применять при небольшом масштабе производства. Более удобным и производительным является барабанный смеситель контейнерного типа (рис.46б). Этот смеситель состоит из станины 1 и вращающегося контейнера 2, закрепленного на станине с помощью винтов в разборных цапфах 3. Шихту загружают в контейнер через верхнее загрузочное окно, которое после загрузки закрывают металлической дверцей с резиновой прокладкой. Затем с помощью какого либо подъемно-транспортного устройства контейнер устанавливают и закрепляют на станине. Для смешивания вращают контейнер со скоростью 25-40 об/мин. Скорость и продолжительность перемешивания можно регулировать. Производительность 2.5-3.0 т/час.
Рисунок 46 а – типа «пьяная бочка»; б – корытного типа
Грушевидный смеситель. Это смеситель периодического действия с перемешиванием материала при свободном падении. Смеситель барабанный состоит из двух усеченных конусов, соединенных цилиндрической обечайкой (рис.47). На обечайке напрессован зубчатый венец 1, который находится в зацеплении с ведущей шестерней провода, приводящей барабан во вращение. Компоненты шихты загружаются через воронку 2, а готовая смесь выгружается при наклоне вращающегося барабана с помощью пневмоцилиндра 3. Шихта перемешивается лопастями, расположенными неподвижно на внутренней поверхности барабана. Лопасти установлены по винтовой линии, имеющей правое направление вращения у разгрузочного конуса, и левое у загрузочного конуса.
Рисунок 47
Таблица 11 – Технические характеристики грушевидных смесителей
Противоточный лопастной смеситель (рис.48) представляет собой металлическое корыто, в котором два параллельных вала с закрепленными на них лопастями 1 вращаются с разной угловой скоростью в противоположные стороны. Лопасти расположены так, что вал, вращающийся с большим числом оборотов, продвигает материал к выходному отверстию, а вал, вращающийся с меньшим числом оборотов, - в противоположную сторону. Возвратно-поступательное перемещение материала увеличивает его время пребывания в корыте и способствует хорошему перемешиванию. Материал непрерывно засыпается через отверстие 2 в крышке смесителя. Готовая шихта высыпается через отверстие 3 в дне корыта, на котором укреплена вертикальная перегородка 4, несколько возвышающаяся над лопастями вала. Благодаря этому смеситель все время наполнен шихтой. При равномерной подаче материала в смеситель достигается хорошее перемешивание шихты.
Рисунок 48 а – общий вид; б – план
Для организации периодического режима работы удаляют вертикальную перегородку, и закрывают шибером выпускное отверстие в дне корыта. Продолжительность перемешивания 2-3 мин. Производительность при непрерывном действии достигает 32 т/час. В стекольной промышленности широкое распространение нашли тарельчатые смесители со сложным движением перемешиваемого материала. Конструкция и схема работы такого смесителя (марки СТ-700 емкостью 700 л) приведена на рис.49.
Рисунок 49 а – схема движения лопаток
Тарелка и два вертикальных вала, несущие каждый по три лопатки, вращаются в противоположных направлениях, что обеспечивает интенсивное перемешивание. Кроме того, имеется еще шесть неподвижных лопаток, которые прикреплены к верхним швеллерам станины. Неподвижные лопатки направляют материал к центру тарелки, одновременно перемешивая его. Материал загружается в бункер 1, снабженный заслонкой с маховичком 2 для регулирования количества подаваемого материала. Из бункера материал попадает в чашу (тарелку) 3 смесителя. Дно чаши опирается на четыре ролика 4. Чаша получает вращение от приводного вала 5 через две пары конических шестерен 6, два вертикальных вала 7 и две цилиндрические шестерни, сопряженные с венцовой шестерней 9, закрепленной на чаше. Горизонтальный приводной вал 10 вращается со скоростью 250 об/мин. Через конические шестерни он приводит во вращение со скоростью вертикальные валы с лопатками, а через зубчатые передачи на наружных вертикальных валах - чашу со скоростью 11.6 об/мин. В центре днища имеется круглый люк для выгрузки перемешанной массы. Чтобы выгрузить эту массу диск 14 при помощи штурвала 15 и червячной передачи опускают, поворачивая вокруг оси 16, благодаря чему, готовая шихта поступает в патрубок 17 и через него в емкость, установленную под ним. Готовая шихта удаляется движущимися лопастями при непрерывном вращении чаши. После выгрузки диск 14 опять переводится в горизонтальное положение и закрывает люк в чаше. Цикл перемешивания одной порции шихты составляет 3-4 мин., что достигается большими скоростями движения лопаток относительно чаши, а также быстрой загрузкой и выгрузкой шихты. При высокой производительности тарельчатые смесители обеспечивают хорошее качество перемешивания.
Таблица 12 – Технические характеристики тарельчатых смесителей
*приведено время цикла перемешивания с загрузкой и разгрузкой.
При проектировании современных стекольных заводов для смешения шихты часто используют немецкие лопастные смесители марки TEKA, общий вид которых представлен на рис.50. Смеситель представляет вместительную чашу, в центре которой вращается ротор с трубчатыми лопастями. Смеситель периодического действия, продолжительность цикла загрузки, смешивания и разгрузки составляет 10 мин. Во время работы смеситель закрывается крышкой, для уменьшения пыления. Фирма TEKA выпускает широкий модельный ряд смесителей с полезным объемом загружаемого материала от 250 до 5250 литров.
|
