CC BY
10
МАШИНЫ, АГРЕГАТЫ И ПРОЦЕССЫ
УДК 669.18
DOI: 10.24412/2071-6168-2022-4-3-7
СМЕСИТЕЛИ ИНТЕНСИВНОГО ДЕЙСТВИЯ ПРОИЗВОДСТВА НПП «ВУЛКАН-ТМ» (РАЗРАБОТКА, ЭКСПЛУАТАЦИЯ, ИМПОРТОЗАМЕЩЕНИЕ)
В.И. Золотухин
Рассмотрены разновидности смесителей интенсивного действия, разработанные на ООО НПП «Вулкан-ТМ» и применяемых на машиностроительных, литейных и металлургических предприятиях РФ, приведен анализ их характерных особенностей, обеспечивающих повышение качества получаемых тиксотропных смесей.
Ключевые слова: смеситель интенсивного действия, тиксотропные смеси, за-вихритель, ворошитель, рабочий орган смесителя.
Диапазон применения смесителей интенсивного действия очень широк: огнеупорная, химическая, строительная и другие отрасли промышленности.
Для выбора новых схемных решений потребовался анализ большого числа известных конструкций смесителей фирм «Ет^», «ZiЫos», «Pemat» (Германия) и др., взаимосвязи показателей качества получаемых смесей, прежде всего тиксотропных, с параметрами конструкций смесителей. В результате проведенного структурно-параметрического анализа и синтеза на ООО НММ «Вулкан-ТМ» были разработаны новые технические решения смесителей интенсивного действия (рис. 1).
а б в
Рис. 1. Смесители интенсивного действия, разработанные на ООО НПП «Вулкан-
ТМ»: а — смеситель интенсивного действия со съемной емкостью модели С-02; б — смеситель интенсивного действия с гидравлическим управлением крышки и поворотной емкостью модели СИД-90; в — смеситель интенсивного действия со стационарной емкостью модели СИД-50
Характерной особенностью таких смесителей, наряду с наличием вращающейся емкости, которая для удобства эксплуатации может быть съемной и транспортироваться в зону выгрузки (модель С-02), является наличие специального активного рабочего органа - завихрителя (рис. 2), а также ее наклонное положение.
Рис. 2. Варианты исполнения рабочего органа
Технические характеристики смесителей представлены в таблице:
Технические характеристики смесителей
Модели смесителя С-02 СИД-50 СИД-90
Условия разгрузки верхняя донная опрокидыванием
Объем емкости, л* 50 - 90
Масса замеса, кг 10...40 - 30.150
Время замеса, мин 1...6 — -
Частота вращения месильного органа, мин-1 350.700 70.1000 150.700
Частота вращения чаши, мин-1 10.300 - -
Мощность привода месильного органа, кВт* 3,0 - 5,5
Мощность привода чаши, кВт* 3 1,5 1,5
Высота загрузки чаши, мм 750.800 1100 640
Высота приемочной воронки, мм - - 950
Масса смесителя, кг 390 700 900
Габариты, мм 1235х580х1390 1700х700х1400 1580х770х1300
Основным преимуществом смесителей НПП «Вулкан-ТМ» является получение масс и сухих смесей с высокой степенью однородности независимо от фракционного состава компонентов, их физического состояния процентного соотношения, при минимальном введении дополнительной влаги. При производстве затворённых водой масс максимально проявляются тиксотропные свойства, что позволяет получать качественные работоспособные смеси.
Дополнительные преимущества смесителей:
- кратчайшее время смешивания;
- качественное перемешивание смеси;
- возможность автоматической выгрузка готовой смеси;
- минимальные затраты и удобство обслуживания;
- оригинальная схема привода движения емкости смешивания;
- оптимальный вариант схемы расположения емкости смешивания.
Машины, агрегаты и процессы
- Преимущества пульта управления:
- частотно регулируемый электропривод;
- автоматическая защита от перегрузок;
- плавное торможение, пуск и регулировка скорости вращения рабочего органа.
Разработанные смесители хорошо зарекомендовали себя в течение почти 20-летней эксплуатации в производствах огнеупорных изделий для установок непрерывной разливки стали на предприятиях ООО «Эквизол» (г. Воронеж), ООО «Монокристалл» (г. Невинномысск).
В ходе экспериментальных исследований, проведенных в ТулГУ, была выявлена взаимосвязь показателей качества процессов получения тиксотропных смесей в зависимости от времени смешивания и частоты работы рабочих органов смесителей. В результате был обоснован рациональный режим загрузки компонентов смеси, позволивший отказаться от предварительной стадии сухого смешивания, что увеличило производительность смесителя на 6...8 % [1]. Также было установлено, что превышение частоты вращения рабочего органа смесителя свыше 850.900 об./мин приводит к резкому ускорению процесса твердения тиксотропной смеси, поэтому рациональной частотой вращения рабочего органа является 800.850 об./мин, что позволяет уменьшить время смешивания, следовательно, дополнительно увеличивает производительность смесителя на 12.16 % и уменьшает энергопотребление на 28 %.
Для получения качественных изделий был предложен способ и разработана оригинальная схема и устройство автоматического контроля качества получаемой смеси [2]. Принцип ее функционирования заключается в оптимизации времени работы смесителя. Автоматическое отключение смесителя происходит по сигналу падения силы тока в цепи привода. Первые эксперименты были проведены на опытном образце смесителя интенсивного действия модели СИД-50. Эксперименты показали, что такой момент возникает после 110.130 сек смешивания (рис. 3). В этот момент смесь приобретает наилучшие показатели, например, тиксотропия достигает максимального значения.
Учитывая, что на практике показатели качества смесей проверяются вручную, разработанная система автоматического контроля позволила также существенно сократить энергозатраты (на 15.20 %), устранить влияние человеческого фактора, снизить брак и повысить производительность работы смесителей.
После проведения серии экспериментов данный способ контроля и устройство для его осуществления были введены в систему управления смесителей интенсивного действия модели СИД-90.
Приведенные разработки ООО НПП «Вулкан-ТМ» явились основой импорто-замещения современного высокопроизводительного смесительного оборудования в такой важной отрасли как производство импортозамещающих огнеупоров в машиностроительном, литейном и металлургическом производстве РФ и поставках этого оборудования на экспорт.
Список литературы
1. Золотухин В.И., Варьяш Г.М., Гордеев Е.И., Гордеева Н.А., Медведев Р.Б. Интенсификация процессов смешивания тиксотропных материалов // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2013. Вып. 5. С. 141149.
2. Звягин К.В., Золотухин В.И., Варьяш Г.М. Совершенствование конструкции смесителя интенсивного действия // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2013. Вып. 11. С. 336-344.
3. Патент 56215 РФ. Смеситель / Золотухин В. И., Надёжин Е.С.; Заявка № 2006115858/22; заявл. 11.05.2006; опубл. 10.09.2006.
4. Патент 123686 РФ. Смеситель / Золотухин В.И., Варьяш Г.М., Гордеев Е.И. Заявка № 2012124877/05; заявл. 14.06.2012; опубл. 10.01.2013.
Золотухин Владимир Иванович, д-р техн. наук, профессор, генеральный директор, sekretar@vulkantm.com, Россия, Тула, ООО НПП «Вулкан-ТМ»
INTENSIVE MIXERS PRODUCED BY VULKAN-TM (DEVELOPMENT, OPERATION,
IMPORT SUBSTITUTION)
V.I. Zolotukhin
The varieties of intensive action mixers developed at NPP Vulkan-TM LLC and used at machine-building, foundry and metallurgical enterprises of the Russian Federation are considered, an analysis of their characteristic features ensuring an increase in the quality of the obtained thixotropic mixtures is given.
Key words: intensive mixer, thixotropic mixtures, swirler, agitator, mixer working
body.
Zolotukhin Vladimir Ivanovich, doctor of technical sciences, professor, general director, sekretar@vulkantm. com, Russia, Tula, Scientific and production company «Vulkan-TM»
