» » Брикетные прессы
02.06.2015

Для брикетирования применяют различные системы прессов, в настоящее время наиболее распространены штемпельные, вальцовые и кольцевые.
Наиболее простым устройством отличаются вальцовые прессы, состоящие из двух валков одинакового диаметра, вращающихся навстречу один другому. На поверхность валков насажены сменные стальные бандажи с симметрично расположенными полуовальными или шаровыми углублениями, соответствующими форме брикетов (рис. 9). При вращении углубления одного валка точно совпадают с углублениями другого. Давление в таких прессах низкое и составляет обычно 50 кг/см2; производительность 10—12, а в новых конструкциях до 40 т/час. Подобные вальцовые прессы установлены на Уфалейском никелевом заводе для брикетирования окисленных никелевых руд.
Для брикетирования углей начали применять вальцовые прессы другой конструкции: поверхность валков у них имеет углубления и выступы, которые находятся во взаимном сцеплении, наподобие зубчатых колес, что обеспечивает более высокое давление — около 300—500 кг/см2. Диаметр таких валков колеблется от 0,6 до 1,5 м; при 6—11 об/мин пресс выдает 8—10 т/час угольных брикетов.
Брикетные прессы

Давление в вальцовых прессах передается по сферической поверхности неравномерно, что создает неодинаковую прочность в различных частях брикета и затрудняет точное измерение величины давления. Для уменьшения неравномерности давления брикетам придают малые размеры и сложную несимметричную форму (каплеобразную, яйцевидную и т. п.).
Величина удельного давления прессования на вальцовых прессах не поддается механическому регулированию, поэтому качество получаемых брикетов в сильной степени зависит от равномерности подачи шихты и постоянства ее плотности или упругости. Обычно во избежание растрескивания на вальцовых прессах брикетируют материалы, имеющие малую остаточную упругость, с высоким содержанием пластичных глин или со связующими добавками.
Наибольшее распространение для брикетирования углей получили штемпельные прессы, в этих прессах давление передается равномерно по всей плоскости соприкосновения штемпеля (пуансона) с материалом, что обеспечивает более равномерную степень сжатия. Однако и в этих прессах происходит более значительное уплотнение со стороны, прилегающей к рабочей поверхности штемпеля. Ослабление уплотнения по мере удаления от штемпеля объясняется тем, что находящаяся непосредственно перед штемпелем масса материала может передавать давление только тогда, когда сама достаточно уплотнится; к тому же боковое давление на стенки пресс-формы вызывает силы трения, снижающие давление прессования в нижележащих слоях. Для повышения равнопрочности брикетов созданы конструкции штемпельных прессов с двусторонним сжатием.
Штемпельные прессы, применяемые для брикетирования углей, рассчитаны на высокое давление прессования — около 1200—1500 кг/см2. Ход штемпеля составляет, как правило, 220 мм, что обеспечивает получение сравнительно крупных брикетов. Производительность одноштемпельных прессов колеблется в пределах 3,5/4,5, а двухштемпельных — 6/10 т/час. Созданы компактные конструкции четырех-и шестиштемлельных прессов производительностью до 17 т/час; мощность двигателей таких прессов достигает 600 квт (рис. 10). Из-за сложности устройства и необходимости частых ремонтов многоштемпельные прессы не получили широкого распространения.
Штемпельные прессы имеют различные системы приводов; наиболее распространены кривошипно-шатунные. В них обеспечивается полезное замедление скорости движения штемпеля в моменты наибольшего давления прессования и более равномерное снятие давления, что особенно важно при брикетировании без связующих добавок.
К числу штемпельных относятся также так называемые ленточные прессы. Действие их основано на работе штемпеля, вталкивающего порции шихты в длинный, открытый с другого конца рабочий канал, имеющий по своей длине плавное сужение, называемое букелем и обеспечивающее требуемое противодавление. В ленточных прессах можно получать давление до 1000—1400 кг/см2.
Штемпельные прессы отличаются большими габаритами, малой производительностью, большим расходом энергии и необходимостью частой замены быстро истирающихся матриц.
В кольцевых прессах сочетается свойственная вальцовым прессам непрерывность действия и относительная простота конструкции с возможностью создания высоких давлений, присущей штемпельным прессам.
Брикетные прессы

На рис. 11 приведено схематическое устройство кольцевого пресса. Основной его частью является кольцо 1, состоящее из двух частей, которые своими внутренними сторонами совместно образуют профиль брикета. Кольцо установлено вертикально и покоится на двух роликах — катках 2, приводящих его во вращение. Две пары роликов 3 прижимают половинки кольца одну к другой; на противоположной стороне ролик 4 несколько разжимает верхнюю часть кольца.
Шихту для брикетирования подают через спускную трубу 5 в круговой желоб, образованный внутри кольца двумя его половинками.
Брикетные прессы

В этом желобе ролик 6 выравнивает материал и слегка прессует. Основная формовка материала и превращение его в плотную брикетную ленту достигается с помощью давильного диска 7, который находится между обеими частями кольца и вращается в подшипниках, укрепленных на двойной балке 8. Один конец балки шарнирно укреплен, а другой удлиненный, принимает на себя гидравлическое давление прессования. Диск 7 не имеет отдельного привода и вращается кольцом 1; на диске имеются зубцы, которые пережимают ленту спрессованного материала в соответствии с заданной длиной брикетов. Брикетная лента, достигая верхнего положения, освобождается из кольцевого желоба с помощью ножа 9 и в виде готовых брикетов падает на желоб 10, по которому выводится из пресса.
На рис. 12 приведен современный кольцевой пресс с облегченной станиной.
Кольцевые прессы отличаются высоким давлением, доходящим до 3000 кг/см2. Производительность пресса с диаметром кольца 2,5 м и диаметром диска 1,15 м, выдающего угольные брикеты размером 55х75х35 мм, составляет 10—14 т/час; кольцо делает при этом 5 об/мин. Мощность двигателя пресса 150 квт, расход электроэнергии 10—15 квт*ч/т брикетов.
Кольцевые прессы по характеру процесса прессования близки к вальцовым, но выгодно отличаются от них тем, что кривизна обеих поверхностей прессования имеет одинаковое направление. Вследствие этого кольцевые прессы дают более однородно спрессованные брикеты и менее чувствительны к неравномерной подаче шихты. Но, имея жестко закрепленные оси кольца и диска, они плохо приспособлены к прессованию шихты непостоянного состава с периодически меняющейся упругостью. Следует заметить, что в ФРГ в последнее время созданы новые конструкции кольцевых прессов, отличающихся большей производительностью, высоким давлением и компактностью конструкции На рис. 13, по данным И.Ф. Нахалок, показано изменение давления во времени для прессов всех трех типов. Как видно из сопоставления характера кривых и положения точек максимума, фактическая продолжительность процесса сжатия на вальцовом прессе в 3 раза, а на кольцевом — в 5 раз больше, чем на штемпельном, что указывает на принципиальные преимущества вальцовых и кольцевых прессов перед штемпельными.
Брикетные прессы