Аннотация
Лелека М.В., Пасечник А.Ю. Технологические особенности электробрикетирования. В данной работе рассмотрены достоинства и недостатки процесса электробрикетирования. Выполнено сравнение с другими разновидностями брикетирования.
Брикетирование - процесс, во время которого материал прессуется под высоким давлением.
Целью брикетирования является уменьшение объема стружки, а также уменьшение затрат на время при погрузке стружки на передел.
Сложностью брикетирования стружки титана и алюминия является то, что стружка активно поглощает кислород из воздуха, а также она загрязнена СОЖ, поэтому проводят очистку от этих масел. Одна из особенностей брикетирования стружки Ti и Al является в том, что при окислении стружки потери металла могут доходить до 20-25%. Поэтому стандартные способы брикетирования не подходят.
На данный момент существует два способа брикетирования:
1) Электротермическое брикетирование
2) Горячее брикетирование
Электротермическое брикетирование
Суть технологии заключается в совмещении процесса прессования с электрическим нагревом.
Такое сочетание позволяет повысить пластичность компактируемого в специальной матрице материала и существенно (примерно в 100 раз) уменьшить усилия прессования. При этом исключается целый ряд технологических операций, характерных для традиционных схем прессования (вакуумный отжиг, сварка и т.п.), и повышается качество получаемых заготовок. Технология может быть реализована как в замкнутой, так и в проходной матрице, что дает возможность получения длинномерных заготовок в полунепрерывном режиме (рисунок).
Регулирование электрических режимов при нагревании порции стружки позволяет:
• исключить из технологической цепочки предварительное обезжиривание;
• эффективно удалять газовые и жидкофазные загрязнения с поверхности шихты;
• существенно повысить пластичность частиц стружки, а также в зонах их контактов образовывать прочные соединения через возникновение жидко-твердой фазы.
Достоинством данной технологии является возможность получения качественных крупногабаритных заготовок при значительно меньших удельных усилиях прессования и расходах электроэнергии.
При этом существенно повышается к.п.д. и соответственно производительность процесса.
Горячее брикетирование
Стружка загружается в накопительный бункер измельчителя. На стенках конического бункера закреплены болтовым соединением угловые ножи. В верхней части вращающегося вала расположена вращающая подающая рука с жестко приваренными ножами. На валу установлена вращающаяся измельчающая головка и наружный не вращающийся обод, обеспечивающие требуемый размер выходной фракции. Где, предварительно измельченная стружка, дробится в более мелкую фракцию. После окончательного измельчения мелкая стружка выгружается через лоток основания в транспортер.
В приемном накопителе транспортера установлен датчик уровня стружки, который регулирует включение и выключение измельчителя. Датчик уровня предупреждает перезагрузку стружки в транспортер. Также транспортер снабжен таймером, что дозирует объем стружки на следующую операцию, т.е. в центрифугу.
После центрифуги стружка попадает в промежуточный накопительный бункер и затем транспортером подается в накопительный бункер пресса. Переработанная в брикеты стружка собирается в бункере транспортирующего конвейера и затем направляется в конвейерную печь для отжига.
После отжига горячие брикеты направляются в бункер пресса для завершающего этапа прессования. Готовые брикеты сбрасываются в накопительный бункер.
Преимуществом данного способа является:
• высокая плотность брикетов
• остаточная влажность брикетов 0%
• высокая производительность пресса (до 5 т/ч)
Преимуществами электробрикетирования перед горячим брикетированием является:
- не требует проводить очистку стружки от СОЖ
- большая плотность брикетов
- меньше окисленность стружки, возможно проводить процесс в вакууме
- меньшие затраты электроэнергии, в связи с отсутствием операций предварительного подогрева стружки.
В настоящее время значение этих способов переработки будет постоянно возрастать, так как потребление брикетов в промышленности постоянно увеличивается. В то же время потребуется разработка и новых технологий переработки, позволяющих получать брикеты с меньшей окисленностью, возможностью частичного восстановления окислов.