ПРИЙОМ, ЗБЕРІГАННЯ І ПІДГОТОВКА Гумових сумішей

Світлі сипкі інгредієнтита технічний вуглець за вимогами стандарту повинні надходити на заводи гумової промисловості у кондиційному вигляді, що не потребує додаткової обробки [41]. Однак транспортування та зберігання цих матеріалів у несприятливих умовах призводять до підвищення вологості порошкоподібних матеріалів, комкування та втрати сипкості. Матеріали з підвищеною вологістю сушать у

Мал. 7.5.1. Бункер для технічного вуглецю об'ємом 8 м3:

1 – бункер; 2 - ворушник;3- гвинтовий конвеєр;4 -привід

Повітряних або вакуумних, барабанних та шнекових сушарках безперервної дії. Дроблення матеріалів, що комкуються, проводиться в кульових барабанних або дискових млинах, після чого вони проходять сепарацію на віброситах або в шнекових сушильно - просівних агрегатах. Проміжне зберігання сипких інгредієнтів здійснюється у видаткових бункерах відповідного обсягу (рис. 7.5.1). Розважування сипких інгредієнтів здійснюється на автоматичних вагах з межею зважування 80 кг.

Рідкі та легкоплавкі пом'якшувачірозігріваються і плавляться в баках до консистенції, що дозволяє їх транспортування в трубопроводах, що обігріваються парою, дозуються на автоматичних вагах і перед подачею в резиносмеситель зберігаються в обігріваються витратних бачках.

СинтетичніКаучуки,що надходять у брикетах масою 30. 100 кг, ріжуться на багатолезових або дискових ножах для полегшення розважування, а каучуки, що кристалізуються, піддаються розпарці в періодичних рас - паркових камерах.

Натуральний каучукнадходить на заводи в стосах масою 100. 115 кг, як правило, у закристалізованому вигляді і піддається різанню та розпарку. Черговість проведення цих процесів можебути різною. Різання нерозпареного каучуку характеризується підвищеними силами різання і проводиться зазвичай на однолезових вертикальних гідравлічних ножах, а розпареного, більш м'якого каучуку - на багатолезових гідравлічних або гільйотинних ножах. Вибір тієї чи іншої порядку підготовки натурального каучуку визначається умовами конкретного виробництва.

Розпарка - декристалізація натурального каучуку проводиться в повітряних розпа-рочних камерах і установках ТВЧ періодичної та безперервної дії. У розпарювальних камерах періодичної дії стоси каучуку розігріваються гарячим повітрям, що циркулює, при цьому тривалість процесу розпарювання розрізаних стосів до 8. 18 годин, а нерозрізаних - до 1.. .2 діб.

В установках ТВЧ каучук розігрівається в результаті впливу на нього електричного поля високої частоти, при цьому прогрів стосу відбувається по всій масі одночасно, що значно прискорює процес декристалізації. Ступінь прогріву стосів перевіряється голка чатим щупом. Недостатньо прогріті стоси прямують на вторинний обігрів.

Різання каучуку на шматки здійснюється на гідравлічних, гільйотинних і дискових ножах, що обертаються. Питома сила різання (сила, що припадає на одиницю довжини леза ножа) залежить як від типу каучуку та його стану, і від конструктивних параметрів ріжучого устаткування (кута заточування леза, швидкості різання, розміру стоси чи брикету та інших.) і як правило для синтетичного каучуку 1. 2 кН/см; для розпареного натурального каучуку 2. 3 кН/см, а для закристалізованого каучуку 8. 10 кН/см.

У вертикальних гідравлічних ножах на базі вертикального колонного гідравлічного преса використовуються багатолезові ножі для різання брикетів синтетичного та кипрозпареного натурального каучуку, а однолез - війні ножі - для різання стосів закристалізованого натурального каучуку. Вертикальні гідравлічні ножі випускаються на номінальну силу 0,3; 0,6 та 1,3 МН (30, 60 та 130 тс).

Горизонтальні гідравлічні ножі призначені для розрізання стосів розпареного натурального каучуку. Максимальна сила, що розвивається плунжером, становить 1 МН (100 тс).

Брикети синтетичного та стоси розпареного натурального каучуку ріжуться на гільйотинних ножах з механічним приводом (рис. 7.5.2). Кипа 2 конвеєром подається на рольганг 3 і встановлюється під лезом ножа4.Вертикальне переміщення ножа здійснюється електродвигуном 8 і кривошипно - шатунним механізмом 7. Переміщення стоси для наступного різу проводиться при верхньому положенні ножа. Ніж робить три - чотири різи за 1 хв, потужність електродвигуна 15. 30 кВт.

Брикети синтетичного каучуку ріжуться і чотиридисковим ножами, що обертаються, і подаються до них рифленими валками, що мають привід від електродвигуна. Продуктивність таких установок при механічній подачі брикетів до 35 т/год, а потужність, що витрачається, 13 кВт.

З метою автоматизації процесів розвішування каучуків і поліпшення їх транспортабельності всередині цеху каучуки іноді піддають гранулювання (гранули циліндричної форми діаметром 12. 15 і довжиною 20. 25 мм) в черв'ячній машині з гранулирующей головкою. При виході з голівки гранули охолоджуються суспензією каоліну у воді і одночасно опудрюються для запобігання злипанню, зайва волога відокремлюється на сітчастому віброконвеєрі. Сушіння гранул проводиться в примусовому потоці повітря в камерних агрегатах, в установках барабанного типу, що обертаються, або в віброконвеєрах вертикального типу [23].

Віброконвеєр у порівнянні з кам'яними агрегатами та установками барабанного типу дозволяє поєднати операції сушіння та охолодження гранул з їх вертикальним переміщенням. Віброконвеєр складається зі спірального лотка У, укріпленого на несучій трубі 2, яка підвішена на амортизуючих пружинах3до перекриття4(рис. 7.5.3). На нижньому кінці несучої труби встановлений інерційний вібратор 5, що створює коливання конвеєра вздовж і навколо вертикальної осі, що забезпечує необхідне пересипання і переміщення гранул.

Для проміжного зберігання гранульованих каучуків та маточних гумових сумішей застосовуються секційні бункери, що складаються з окремих секцій, кожна з яких має висувне дно. Кількість секцій визначається необхідним запасом гранул. Періодичне пересипання гранул із секції в секцію (при відкриванні дна) перешкоджає їх злипанню. Нижня секція бункера має живильник, що передає гранули у видаткові бункери, встановлені у резиносмесителей.

Приготування гумової сумішіявляє собою процес рівномірного распре-

Мал. 7.5.2. Гільйотинний ніж з механічним приводом:

У - конвеєр, що подає; 2 - стос каучуку;3- Рольганг;4- гільйотинний ніж;5- шматки нарізаного каучуку; 6 - відбірний конвеєр; 7- кривошипно-шатунний механізм; 8 - електродвигун

Мал. 7.5.3. Схема вертикального віброконвеєра:

1 – спіральний лоток;2 -несуча труба; 3 – пружини;4 -перекриття;5 -інерційний вібратор;6 -Резинокордний вал; 7 - двигун,8- генератор постійного струму;9- асинхронний двигун;10 -Завантажувальний патрубок; 11 - розвантажувальний патрубок,12 -рукав;13 -вікно завантажувального патрубка,14 -Шиберна заслінка

Поділ інгредієнтів у масі полімеру і може здійснюватися на вальцях, в черв'ячних змішувачах безперервної дії, закритих резиносмесителях періодичної дії [28].

Найбільшого поширення в гумовій промисловості набули закриті гумозмішувачі з роторами овальної форми типу «Бенбері» (рис. 7.5.4). Змішувальна камера 5, що складається з двох напівциліндрів і двох боковин по торцях камери, встановлена на фундаментній плиті 7. Зсувна деформація завантаженого матеріалу і змішування композиції здійснюються двома фігурними роторами 6, поміщеними в змішувальну камеру, що обертаються назустріч один одному з різними швидкостями. Привід роторів здійснюється від електродвигуна через блок - редуктор із роздвоєним тихохідним щаблем і універсальні шарнірні шпинделі. Ротори мають гвинтоподібні гребені (довгий та короткий) з наплавленнями з твердого сплаву.

Мал. 7.5.4. Закритий резиносмеситель з овальними роторами

Над змішувальною камерою встановлена завантажувальна лійка /, закривається відкидними дверцятами 2, що переміщається за допомогою пневмоциліндра. Пневмоциліндр 3 переміщує вантаж верхнього затвора перекриває завантажувальний отвір змішувальної камери, і тиск на суміш надає до 0,8 МПа. Готова суміш вивантажується через розвантажувальне вікно, розташоване в нижній частині змішувальної камери по всій її довжині і закривається горбушів 8 нижнього затвора. Переміщення нижнього затвора ковзного типу здійснюється пневмоциліндром 9, шток якого нерухомо закріплений на підставі резинос - месителя. Витік сипких інгредієнтів і випресування суміші через зазор між горбушем нижнього затвора і направляючими станини призводять як до втрат матеріалів (зазвичай безповоротних), так і дозаклинювання нижнього затвора при його переміщенні. Радикальне поліпшення роботи вузла досягається застосуванням нижнього затвора відкидного типу, в якому горбуша підтискається до розвантажувального отвору камери змішувача клином, що переміщається від гідроциліндра. Підйом нижнього затвора у робоче положення здійснюється гідромотором.

Ущільнювальні пристрої у місці проходу шийки ротора через боковину змішувальної камери запобігають виходу сипучих інгредієнтів та гумової суміші з камери назовні. Найбільшого поширення на різі - носмішувачах набули лабіринтні ущільнення.

Складність кінематики мас, що перемішуються, і мінливість механічних властивостей суміші в цілому ускладнюють розрахунок енергосилових параметрів роботи резиносмесителей закритого типу.

Закриті резиносмесители періодичної дії відповідно до діючих стандартів виготовляють з вільним обсягом змішувальної кймери 4,5; 18; 71; 250 (270); 370; 620 (630) дм3 та частотою обертання швидкохідного ротора до 80 хв-1 (для змішувачів 4,5 дм3 з частотою до 140 хв-1).

Гумозмішувачі безперервної дії, як правило, являють собою одно- або двочерв'ячну машину, геометрія робочих органів якої забезпечує підвищений змішувальний вплив на матеріал, що переробляється. Двохчерв'яковий змішувач має черв'яки, що обертаються назустріч один одному з однаковою швидкістю, робоча частина черв'яків має три ділянки. Перший (по ходу руху матеріалу) ділянка має звичайну для двочерв'яних машин геометрію нарізки та забезпечує рівномірну подачу інгредієнтів із завантажувальної лійки на другу ділянку - змішувальну камеру. Черв'яки на другій ділянці виконані аналогічно роторам резиносмесителей періодичної дії та мають овальні лопаті, орієнтовані погвинтова лінія зі змінним кроком. Зворотні, гальмівні витки нарізки черв'яків на третій ділянці регулюють вихід матеріалу із камери змішувача, а отже, час змішування.

Мал. 7.5.5. Гумозмішувач безперервної дії РСНД-380/450-1:

/ - Вал редуктора;2 -проміжна вставка;3- радіально-упорний підшипник;4- корпус завантажувальної секції;5 -гільза; 6. //,15-порожнини для охолодної води; 7 – рама;8 -черв'як,9 -перша та друга частини секції змішування;10,14-сорочки;12 -труба для охолодження черв'яка;13- корпус секції видавлювання;

16-хвостовик; 17-головка;18- штовхач

Для доопрацювання гумових сумішей після змішувача періодичної дії та другої стадії змішування використовуються одночерв'яні змішувачі типу «Трансфермікс» з нарізкою змінної глибини на черв'яку та циліндрі (рис. 7.5.5). При зменшенні глибини нарізки на черв'яку і одночасному збільшенні глибини нарізки на циліндрі суміш переходить з витків нарізки черв'яка у витки корпусу, піддаючись при цьому інтенсивному зсуву і перемішуючись. При зворотній зміні глибини нарізки суміш повертається в нарізку черв'яка і, пройшовши дві секції змішування, надходить у секцію видавлювання, а потім в головку [23].

Фірмою Вернер і Пфлейдерер (Німеччина) для аналогічних цілей розроблені одночерв'ячні змішувачі з черв'яком діаметром 90. 650 мм. Ефект змішування досягається за рахунок розміщення поперек гвинтового каналу черв'яка (по всій його довжині) перегородок, що забезпечують інтенсивний зрізуючий ефект, хороше поздовжнє змішування (за рахунок повернення частини потоку в попередню канавку нарізки) і досить рівномірний розподіл температури по гумовійсуміші [34].