Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  

Загрузка...

Реферат Вулканизация эластомерных кровельных материалов - файл n1.doc


Реферат Вулканизация эластомерных кровельных материалов
скачать (641.5 kb.)

Доступные файлы (1):

n1.doc642kb.23.01.2013 16:01скачать

Загрузка...

n1.doc

Реклама MarketGid:
Загрузка...


Федеральное агентство по образованию

Волжский политехнический институт (филиал)

Волгоградского государственного технического университета

Кафедра: «химия и технология переработки эластомеров»

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по дисциплине:

«технология переработки полимеров»
на тему:

Вулканизация эластомерных кровельных материалов
Выполнил:

студент группы ВХР-651

Перфильев А.В.

Проверил:

к.х.н., доцент

Пучков А.Ф.

Волжский 2009

СОДЕРЖАНИЕ

Введение 3


  1. Назначение и классификация вулканизационного оборудования 4

  2. Вулканизация на машинах и в аппаратах непрерывного действия 7

    1. Непрерывная вулканизация на барабанных вулканизаторах

с прессующей лентой 8

    1. Непрерывная вулканизация в воздушной атмосфере

с применением токов сверхвысокой частоты (СВЧ) 10

    1. Непрерывная вулканизация в среде жидкого теплоносителя 15

  1. Вулканизация на машинах и в аппаратах периодического действия 17

    1. Прессы для вулканизации транспортерных лент

и плоских приводных ремней 18

Заключение 21

Список используемой литературы 22

Введение


В последние годы в резиновой промышленности экономически развитых странах происходят значительные изменения. Наиболее быстрыми темпами увеличивалось производство неформовых РТИ, рукавов малого диаметра, клиновых ремней, товарных резиновых смесей. При этом наблюдается устойчивый и значительный рост производительности труда, обусловленный техническим прогрессом, а увеличение выпуска резиновой продукции сопровождалось неуклонным сокращением числа занятых в отрасли.

В новых технологических процессах находят применение экструдеры холодного питания, перерабатывающие не разогретую резиновую смесь и т.д.

В зарубежном производстве всё шире применяются непрерывные методы изготовления резинотехнической продукции. В первую очередь, это относится к производству резиновых изделий на непрерывных линиях с вулканизацией в псевдоожиженном слое или в тоннелях с горячим воздухом и токами СВЧ. Процесс позволяет сократить трудозатраты и энергозатраты на 40%.

В производстве РТИ за рубежом особое внимание уделяется повышению качества продукции, а также её конкурентоспособности на мировом рынке. В большинстве стран система контроля качества совершенствуются на всех стадиях производства, включая оборудование и новые технологические процессы. Особое развитие в последние годы получили статистические методы контроля качества резиновых изделий и использование электронно – вычислительных машин для непрерывного анализа показателей полуфабрикатов и контроля параметров технологических процессов.


  1. Назначение и классификация вулканизационного оборудования

Вулканизация является завершающим технологическим процессом в производстве резиновых изделий. В результате вулканизации происходит превращения каучука (или его смесей с другими компонентами) в резину – материал с ценными свойствами, не присуще другим материалам (способность к большому удлинению, стойкость к многократным деформациям, амортизационные свойства и др.).

Машины и аппараты, предназначенные для реализации процесса вулканизации, объединяются под общим названием – вулканизационное оборудование.

В промышленности распространена так называемая горячая вулканизация (вулканизация каучука серой). Она достигается нагреванием вулканизуемого изделия или в металлической форме, или в котле в паровой, воздушной либо паровоздушной среде при температуре порядка 140 - 170єС.

Для нагревания изделий при вулканизации в большинстве случаев используется теплота конденсации насыщенного пара. Другие теплоносители, такие как перегретая вода, горячий воздух, паровоздушная смесь, электроэнергия, применяются реже, а если и применяются, то в основном там, где нагрев паром не даёт полного комплекса свойств вулканизуемого изделия (внешний вид и другие качества). В процессе конденсации насыщенный пар отдаёт около трёх четвертей своего теплосодержания, в то время как перегретая вода – примерно лишь одну пятнадцатую часть, а горячий воздух – около одной десятой.

Для большинства изделий температура вулканизации составляет 140 - 170єС (в отдельных случаях она доходит до 190 - 200єС). При высокотемпературной вулканизации находит применение нагрев с помощью электрических нагревателей, с точки зрения температурных возможностей практически не имеющих предела. Нагрев до высоких температур с помощью пара требует специальных котельных установок или линий высокого давления от теплоэлектроцентралей, что не всегда возможно и рационально.

С целью получения качественных монолитных изделий и предотвращения их пористости большинство резиновых изделий вулканизуется под давлением. Образование пор в резине объясняется главным образом наличием влаги и легколетучих веществ в резиновой смеси. При нагревании резиновой смеси влага и летучие вещества создают микро очаги внутреннего давления по всей массе изделия, приводящие к образованию полостей – пор. При вулканизации необходимо подвергнуть изделия внешнему давлению, превышающему возможную величину внутреннего давления. Величина внешнего давления зависит от конструкции изделия и выбирается опытным путём обычно в пределах от 0,5 до 5 МПа, а в некоторых случаях и более.

Необходимость ведения процесса вулканизации резиновых изделий при значительной (опасной для человека) температуре и существенном давлении придаёт вулканизационному оборудованию целый ряд особенностей.

Многие виды вулканизационного оборудования обладают мощным приводом в 1; 3; 10 кН (прессы, автоклавы) и поэтому являются тяжёлыми по конструкции. Необходимость в подводе теплоносителей (вода, пар, конденсат) и других энергетических сред (сжатый воздух, вода под давлением 2 – 2,5 МПа и более) требует обилия трубопроводов, запорной арматуры, контрольно – измерительных и регулирующих приборов на каждой единице вулканизационного оборудования. Цехи вулканизации отличаются высокоразвитой системой всевозможных трубопроводов. Теплоизоляции трубопроводов и нагретых частей вулканизационных машин и аппаратов уделяется особое внимание, так как это ведёт к снижению тепловых потерь и обеспечивает нормальные условия для работающих в цехе вулканизации [1].

Всё вулканизационное оборудование можно разделить на две группы: оборудование общего назначения и специальное оборудование. По принципу действия оно подразделяется также на вулканизационное оборудование периодического действия и вулканизационное оборудование непрерывного действия.

Основными видами вулканизационного оборудования общего назначения являются вулканизационные котлы, вулканизационные прессы, автоклав – прессы [2].

Практически любое резиновое изделие можно подвергнуть вулканизации в этом оборудовании. Необходимость повышения производительности оборудования, механизации и автоматизации труда привела к созданию специального вулканизационного оборудования, предназначенного для вулканизации определённых изделий. К специальным видам вулканизационного оборудования относятся: индивидуальные вулканизаторы для покрышек и камер; форматоры – вулканизаторы покрышек; автоклав – прессы для вулканизации покрышек; вулканизационные прессы для транспортёрных лент и плоских приводных ремней; вулканизационные прессы для клиновых ремней; камерные вулканизаторы для прорезиненных тканей; барабанные вулканизаторы для плоских приводных ремней, транспортёрных лент и резиновых листов; камерные вулканизационные агрегаты для производства полых изделий (мячи, игрушки и другие изделия); карусельные пресс – автоматы для производства вполне определённых видов резиновых формовых изделий; аппараты для вулканизации РТИ в расплаве солей; аппараты для вулканизации РТИ в псевдоожиженном слое; аппараты для вулканизации РТИ в поле токов сверхвысокой частоты и некоторое другое оборудование.


  1. Вулканизация на машинах и в аппаратах непрерывного действия

Не все технические способы вулканизации осуществляются в аппаратах периодического действия, которые останавливают по окончании цикла вулканизации для перезарядки.

При циклической работе неизбежно снижается производительность оборудования. Кроме того, после останова оборудования снижается температура в аппарате, что приводит к необходимости последующего нагреванию аппарата и форм, увеличению расхода пара и электроэнергии и затрат труда. Поэтому применение непрерывно действующих машин и аппаратов для вулканизации, не требующих останова для перезарядки, имеет ряд существенных преимуществ: 1) повышается степень механизации и автоматизации и производительность труда; 2) снижается расход различных видов энергии; 3) обеспечивается стабильность температурного режима; 4) облегчается организация поточных линий в производстве различных изделий; 5) повышается качество резиновых изделий; 6) часто сокращаются производственные площади, необходимые для осуществления выпуска продукции в заданном объёме [1].

Вулканизацию в непрерывно действующих аппаратах проводят как при избыточном (повышенном) давлении, так и при атмосферном (нормальном) давлении.

Вулканизация при избыточном давлении производится с использованием вулканизационных форм, непрерывно двигающихся с помощью транспортёра через вулканизационную камеру, как например, в тоннельных вулканизаторах.

Другим способом создания избыточного давления является применение прессующих лент на барабанных вулканизаторах непрерывного действия, используемых при непрерывной вулканизации прорезиненных тканей и технической пластины. Прессующее усилие на барабане создаётся бесконечной лентой с помощью натяжного ролика и гидравлического цилиндра. Вулканизация при атмосферном давлении тканей и неформовых длинномерных изделий производится в непрерывно действующих вулканизационных камерах и аппаратах.


    1. Непрерывная вулканизация на барабанных вулканизаторах с прессующей лентой.

Барабанные вулканизаторы [2], применяемые для вулканизации технической пластины, ковриков и других изделий в виде пластин неограниченной длины, имеют горизонтальный барабан диаметром от 0,7 до 2 м и длиной от 1,25 до 2.0 м, обогреваемым паром давлением 0,5-0,6 МПа (5-6 кгс/см2) или с помощью электрического тока. К поверхности барабана плотно прижимается бесконечная стальная лента, охватывающая приблизительно 3/4 его окружности. Бесконечная стальная лента охватывает также поверхность верхнего и нижнего прижимных валов и натяжного барабана (рис. 1).



Рисунок 1.1 – Принципиальные схемы действия барабанных вулканизаторов с одной лентой (а) и с двумя лентами (б) для непрерывной вулканизации транспортерных лент, приводных ремней и других плоских изделий:

1 – обогреваемый барабан; 2,6 – прессующие барабаны; 3 – изделие; 4 – натяжной барабан; 6,7 – лента; 8 – инфракрасные лучи.
Техническая пластина с раскаточного устройства подается между поверхностью вулканизационного барабана и лентой и прессуется под действием давления, создаваемого лентой. Давление ленты (0,45-0,70 МПа) штоком гидравлического цилиндра и могут перемещаться в горизонтальном направлении. Огибая горячую поверхность барабана, пластина плотно прижимается к его поверхности лентой, нагревается и вулканизуется.


Рисунок 1.2 – Схема установки вулканизатора барабанного типа для вулканизации ремней:

1 – рулон не вулканизованного ремня; 2 – раскаточная стойка; 3 – компенсатор; 4 – направляющие ролики; 5 – верхний прижимной барабан; 6 – греющий барабан; 7 – редуктор; 8 – нижний прижимной барабан; 9 – станина; 10 – стальная лента; 11 – натяжное устройство; 12 – натяжной барабан; 13 – вариатор; 14 – электродвигатель; 15 – рулон вулканизованного ремня; 16 – закаточное устройство.

Главными органами барабанного вулканизатора является обогреваемый барабан 1, прессующие и натяжные барабаны 2, 4, 6 и гибкая лента 5, огибающая все барабаны (рис. 1.1а). Изделия подлежащее вулканизации, поступает в зазор между поверхностью барабана 1 и поверхностью ленты 5. По мере движения, в результате контакта с нагретым барабаном изделие нагревается и вулканизуется. Под прессовка изделия осуществляется за счет вытяжении ленты при помощи натяжного барабана 4 и за счет изменения межцентрового расстояния между осями барабанов 1 и 6, 1 и 2. В вулканизаторе с двумя лентами (рис. 1.1.б) число барабанов увеличивается до шести, из них два являются обогреваемыми. Изделие размещается, прессуется и вулканизуется в пространстве между лентами. С целью интенсификации нагрева изделия через ленту на некоторых вулканизаторах устанавливаются инфракрасные излучения 5. Вулканизатор с двумя лентами и двумя обогреваемыми барабанами значительно производительнее (1,2).

Схема установки одного из барабанных вулканизаторов показана на рис. 1.2. Натяжные ленты 10 обеспечивается барабаном 12 и гидравлическим устройством 11. Верхний 5 и нижний. Прижимные барабаны закреплены в подшипниках и с помощью регулировочных винтов могут устанавливаться в нужном положении. Вулканизатор оснащает двумя компенсаторами 3.Давление ленты обеспечивает прессование изделия и предотвращает образование пор.

При выпуске изделий, имеющих на поверхности рисунок, поверхность барабана гравируют.

Вулканизацию прорезиненных тканей при высокой температуре можно проводить на агрегатах, на которых ткани нагревают инфракрасными лучами.

Благодаря значительной проникающей способности инфракрасных лучей создают условия для равномерного прогрева ткани по всей толщине. В результате примерно вдвое сокращается продолжительность вулканизации и улучшается качество продукции.



    1. Непрерывная вулканизация в воздушной атмосфере с применением токов сверхвысокой частоты (СВЧ)


Вследствие низкой теплопроводности резиновых смесей и материалов нагрев всей массы заготовки происходит медленно, а теплота не рационально расходуется на возмещение потерь в окружающую среду и на повышение температуры массы оборудования [2]. Указанные недостатки в значительной степени устраняются при использовании электронагрева за счет явления поляризации атомов и молекул диэлектрика, помещенного в высокочастотное электрическое поле. Этот способ называют диэлектрическим нагревом, высокочастотной электротермией, нагревом в микроволновом поле и т.д. В последнее время, данный способ нагрева стал внедряться в производстве неформовых изделий. Диэлектрический нагрев обладает значительными преимуществами, так как позволяет: концентрировать очень большие мощности в малых объемах материала; получить равномерный нагрев материала с низкой теплопроводностью при большой интенсивности; легко осуществлять избирательный нагрев; легко регулировать температурный режим; осуществить более полную механизацию и автоматизацию технологических процессов.

Суть диэлектрического нагрева состоит в следующем. Под влиянием электрического поля, имеющиеся в материале заряды, связанные межмолекулярными силами, ориентируются или смещаются в направлении поля. Смещение связанных зарядов под действием внешнего электрического поля принято называть поляризацией. Переменное электрическое поле вызывает непрерывное перемещение зарядов молекул вслед за изменениями направлений электрического поля. Это перемещение молекул происходит с некоторым «трением» и нагревом материала. В диэлектриках имеется также небольшое количество свободных зарядов, которые создают ток проводимости, обусловливающий выделение дополнительной теплоты в материале. Различные материалы нагреваются не одинаково интенсивно, так как в зависимости от природы материала изменяется энергия, затрачиваемая на поляризацию данного диэлектрика и на создание тока проводимости. Зависимости активной мощности, выделяющейся в виде теплоты в теле, помещенном в электрическом поле, от параметров поля и электрических свойств материала, выражается уравнением:

P0 = 0,55fE2 έ tg ?

Где Р0 – мощность, выделяемое в единице объема диэлектрика, Вт/см;

f – частота электрического поля, МГц;

Е – напряженность электрического поля, кВ/см;

έ – относительная проницаемость диэлектрика;

tg ? – тангенс угла диэлектрических потерь.

Из этого уравнения следует, что интенсивность нагрева можно регулировать, изменяя параметры электрического поля: частоту и напряженность. Наибольший эффект дает повышение напряженности, так как нагрев пропорционален квадрату напряженности поля. Однако напряженность нельзя повышать безгранично вследствие того, что при очень высоких потенциалах может произойти пробой. Для обеспечения необходимой надежности напряженность электрического поля устанавливают на уровне 60 - 75٪ пробивной напряженности. Таким образом, реальным путем ускорения разогрева остается повышение частоты поля.

Наряду с преимуществами этот метод обладает и существенным недостатком, поскольку в поле токов высокой и сверхвысокой частоты достигается нагрев только полярных каучуков и резиновых смесей, обладающих достаточной полярностью. Возможности широкого его использования без специальной корректировки состава резиновых смесей ограничены.

Применяемые в отечественной и зарубежной резиновой промышленности линии [2] для непрерывного изготовления профильных резиновых изделий построены с учетом наиболее эффективного использования сверхвысокочастотного нагрева. Система нагрева в поле токов сверхвысокой частоты (СВЧ) является частью всей вулканизационной установки и предназначена для предварительного нагрева заготовки до температуры вулканизации и создания условий, обеспечивающих начало реакции.

Установка подогрева заготовки в поле токов СВЧ (рис. 1.4) состоит из двух последовательно расположенных круглых волноводов, подключенных к двум генераторам (магнетронам) мощностью по 2,5кВт каждый, работающим на частоте 2450 МГц. В волноводах резиновая заготовка подогревается до температуры вулканизации за счет преобразования микроволн в теплоту. Заготовка, подлежащая нагреву, перемещается внутри волноводов на ленте транспортера из стекловолокна с фторопластовым защитным покрытием, выполненной так, что имеется возможность регулирования ее положения относительно энергетического центра аппарата. Для защиты персонала работающего на установке от вредного воздействия ультравысокочастотных полей, установка снабжается экранами, а также фильтрами гасящими радиопомехи. С целью предотвращения вспышек материала в случае обрыва заготовки на входе и выходе в волноводы установлены фотоэлементы, блокирующие включение электроэнергии в зависимости от перекрытия луча проходящим профилем. Для удобства обслуживания волноводы имеют продольный разъем и соединены шарнирно, подача электроэнергии блокируется концевыми выключателями, так что включение возможно только при закрытых волноводах. Удаление летучих газов и паров из материала заготовки при ее нагреве производится путем принудительной циркуляции и продувки воздуха через волноводы (15).

Вулканизатор представляет собой аппарат туннельного типа и служит для завершения процесса вулканизации. Внутри камеры вулканизатора размещена лента транспортера, работающего синхронно с транспортером волноводов. В камеру подается горячий (около 200°С) воздух. Вентилятор, воздухопроводы и калорифер расположены внизу под камерой. Стенка камеры покрыты тепловой изоляцией.

Вулканизация длинномерных заготовок (типа профильных уплотнителей) на поточной линии можно проводить, применяя предварительный подогрев шприцованной заготовки токами сверхвысокой частоты.

Нагревание резиновых заготовок, помещенных в электрическое поле сверхвысокой частоты (СВЧ), обеспечивает ряд преимуществ перед обычным медленным нагревом заготовок горячим воздухом:

  1. регулируемый нагрев заготовок;

  2. быстрый нагрев, позволяющий сократить продолжительность пребывания смеси в вязкотекучем состоянии, что способствует сохранению формы сложных профилей.

Интенсивность нагрева резиновых смесей различного состава неодинакова.

Достаточно быстро нагреваются смеси на основе полярных каучуков, которые за 30-40с могут нагреется до 200°С, в то время как смеси на основе неполярных каучуков нагреваются за 3,5мин только до 50-70°С. Для увеличения интенсивности нагревания неполярных каучуков используют в резиновых смесях в сочетании с полярными.

На скорость нагревания влияет тип технического углерода (сажи); при применении печных саж ПМ-50, ПМ-75, ПМ-100 нагревание происходит более интенсивно. Интенсивность нагревания токами СВЧ практически регулируется изменением частоты электрического поля.

Токи СВЧ технически более удобно применять для предварительного нагревания заготовок, окончательная вулканизация которых производится в вулканизаторах туннельного типа в среде горячего воздуха. Линия для непрерывного изготовления длинномерных профильных резиновых изделий с подогревом в поле токов сверхвысокой частоты (СВЧ) с вулканизацией в туннельном вулканизаторе горячим воздухом. Основные узлы: вакуумная червячная машина 2 с питателем 1; приемный транспортер 3; микроволновые нагреватели (СВЧ – система) 5; вулканизатор 7; охлаждающая ванна 8; отборочно – режущее устройство 9 – компенсатор и станок для резки готовых изделий на отрезки заданной длины.

Вулканизатор представляет собой аппарат туннельного типа и служит для завершения процесса вулканизации. Внутри короба, с надежно изолированными в тепловом отношении стенками, размещена лента транспортера, работающего синхронно с транспортером волноводов.

В коробе циркулирует горячий воздух. Вентилятор, воздухопроводы и калорифер расположены внизу под коробом. Отборочно-режущее устройство скомпоновано с компенсатором; последний необходим в связи с тем, что станок для мерной резки готовых изделий, в отличие от всех предыдущих, работает в дискретном (периодическом) цикле.


Рисунок 1.3 – Линия для непрерывного изготовления профильных изделий с подогревом в поле токов СВЧ:

1 – питатель для подачи резиновой смеси; 2 – червячная машина4 3 – приемный транспортер; 4,6 – фотоэлементы; 5 – микроволновые нагреватели; 7 – вулканизатор; 8 – охлаждающая ванна; 9 – отборочно-режущее устройство; 10 – калорифер; 11 – вентилятор4 12 – транспортер; 13 – волноводы; 14 – кожух магнетронов; 15 – вакуумная установка; 16 – пульт управления.
Нагреватель состоит из двух последовательно расположенных трубчатых волноводов мощностью 2,5 кВт (частота тока 3000 МГц, напряжение не выше 8000 В). Заготовка перемещается внутри волноводов с помощью транспортерной ленты из стеклянного волокна. Газы и поры из волноводов удаляются с помощью вентиляции. [1].


    1. Непрерывная вулканизация в среде жидкого теплоносителя

Этот способ вулканизации длинномерных изделий получил широкое распространение при изготовлении профильных уплотнителей.

В связи с тем, что жидкий теплоноситель одновременно является вулканизационной средой, к нему предъявляются следующие требования: стойкость к температурам вулканизации, низкое давление паров (для уменьшения потерь теплоносителя и создания благоприятных санитарно – гигиенических условий труда), минимальная токсичность, малое воздействие на оборудования и отсутствие вредного влияния на резиновые смеси, минимальная пожароопасность, низкая стоимость и недефецитность. Кроме того, он должен обладать хорошей растворимостью в воде (для обеспечения лёгкой и эффективной отмывки после вулканизации), невысокой плотностью (для облегчения погружения в него вулканизуемых изделий) и низкой температурой застывания (для уменьшения уноса из аппарата с изделиями и связанных с этим потерь теплоносителя).[3].

Наиболее часто в качестве жидкого теплоносителя применяют глицерин, ксилитан и расплавы солей. К недостаткам глицерина относится; гигроскопичность, окисляемость и способность выделять при высоких температурах акролеин, действующий на слизистую оболочку глаз. Глицерин можно применять при температурах вулканизации до 140єС.

Ксилитан (моноангидрид пятиатомного спирта - ксилитан) представляет собой более вязкую чем глицерин жидкость, он более стоек и может применятся при температурах вулканизации до 150 - 155єС. Глицерин и ксилатин применяют в качестве вулканизационной среды при вулканизации трубок, профильных и губчатых уплотнителей.

Расплавы солей являются мало токсичными веществами и могут применяться в открытых вулканизационных аппаратах. Часто для вулканизации в расплаве солей используют эвтектическую смесь нитрат – нитритных солей (СС - 4) с температурой плавления около 141єС следующего состава: KNO3–53%, NaNO3–7%, NaNO2–40%. Плотность расплава равна 2000 кг/м3 (2г/см3) [2].

Линии для непрерывного изготовления профильных изделий, основным аппаратом которых являются вулканизаторы с жидкими теплоносителями, работающие без давления, в современном резиновом производстве занимают ведущее место. Это обуславливается высокой эффективностью теплообмена между высокотемпературным теплоносителем и нагреваемой резиновой заготовкой и исключительной простотой аппаратурного оформления установки. Поточные линии для вулканизации монолитных длинномерных изделий в жидком теплоносителе независимо от особенностей конструкции и применяемого теплоносителя включают: червячный пресс с системой вакуумирования, вулканизационный аппарат (в виде ванны), устройство для отмывки, охлаждения, протягивания и отбора готовых изделий. Рассмотрим это оборудование на примере линии с вулканизатором 3 в расплаве солей (СС - 4). В состав линии (рис 1.6) входят следующие основные узлы: вакуумная червячная машина 1, промежуточный транспортёр 2, отмывочно – охладительное устройство 4, протягивающее устройство 5, отборочное устройство 6. Заготовка профилируется в головке вакуумной червячной машине. Вакуумирование резиновой смеси в процессе экструзии позволяет устранить порообразование внутри изделия при свободной вулканизации. Таким образом, вакуумная червячная машина является неотъемлемой частью линии для изготовления монолитных профилей. При изготовлении пористых изделий использование вакуумной машины не обязательно, однако это требует более строгого контроля за содержанием влаги в исходных материалах при изготовлении смеси, а также использования влагопоглотителей.

Непосредственно за червячной машиной установлены приёмный ленточный транспортёр и вулканизатор с расплавленной солью. После вулканизатора установлено отмывочно – охлаждающее устройство.

Вулканизатор представляет собой ванну сварной конструкции, обычно из нержавеющей стали. С наружной стороны дно ванны обогревается электронагревателями, объединёнными в три секции. Контроль работы каждой секции электронагревателей осуществляется термопарами, установленными соответственно секциям нагрева по длине ванны. Ванна заполняется сплавом СС – 4 (53% KNO3 + 7% NaNO3 + 40% NaNO2), который расплавляется до температуры 200 - 250єС. Ванна укреплена на раме сварной конструкции, снаружи закрыта кожухами с тепловой изоляцией. С одной стороны кожуха по всей длине установлены остеклённые дверки, создающие сквозной доступ к рабочей зоне аппарата. В верхней части кожуха смонтированы два транспортёра (для погружения и перемещения профиля в теплоносителе). Поскольку плотность теплоносителя превышает плотность резины, перемещения профиля осуществляется нижней ветвью ленты транспортёра, опущенной в расплав на 10 – 40 мм. Диаметр барабанов транспортёров – 500 мм, длина каждого транспортёра 4 – 4,5 м, лента из нержавеющей стали толщиной 0,3 – 0,5 мм.


  1. Вулканизация на машинах и в аппаратах периодического действия


К аппаратам периодического действия для вулканизации рулонных материалов, например конвейерной ленты, относят прессы специальной конструкции. Которые имеют специальные приспособления для растягивания ленты и охлаждения концов пресс-формы с целью исключения перевулканизации мест повторно попадающих в пресс-форму при следующем цикле вулканизации.



    1. Прессы для вулканизации транспортерных лент и плоских приводных ремней


Для вулканизации транспортерных лент и плоских приводных ремней конечной длины применяются рамные и колонные гидравлические прессы большой мощности. Такие прессы предста­вляют собой как бы ряд обычных прессов, поставленных вплотную и имеющих общие вархние плиты, один подвижный стол и общие паровые плиты (рис.9 ). Собранная лента (или ремень) из рулона 1 протягивается между двумя вулканизационными плитами 3 и 6, отпрессовывается с помощью гидравлических приводов 11—12, вулка­низуется и закатывается в рулон 9. Для предотвращения вытяжки транспортерной ленты или ремня в процессе эксплуатации перед вулканизацией их подвергают растяжению от 4 до 8% первоначаль­ной длины. С этой целью участок лепты 7 между плитами зажи­мается посредством гидравлических механизмов 2 и 8 и с помощью гидравлических механизмов 13 и 10 подвергается вытяжке. Верхняя траверса 4 соединяется с гидравлическими цилиндрами 11 посредством рам 5 (или колонн).

Рис.9 Схема пресса, для вулканизации транспортерных лепт и плоских

приводных ремней:

  1. рулон невулканизованной ленты (ремня); 2,8 – зажимное устройство; 3- верхняя обогревательная плита; 4- верхняя траверса; 5-рама пресса; 6- нижняя обогревательная плита; 7- участок ленты (ремня);9- рулон вулканизованной ленты(ремня); 10,13- растяжное устройство; 11- гидроцилиндры; 12- плунжеры.

Современные прессы подобного рода имеют длину плит 10м. и полезную ширину 1,2; 1,6; 2,0; 2,5 и 2,9 м; прессовое усилие составляет соответственно 3200, 4200, 5200, 6500 и 7500 тс; вес прессов равен 125, 155, 195, 267 и 319 тс [2].

Схема установки одноэтажного рамного пресса с размерами плит 2х 10 м. показана на рис.10





Рис.10 Схема установки одноэтажного рамного пресса для вулканизации ремней и транспортерных лент:

1- станины; 2- продольные балки для крепления верхней опорной плиты;3- подвесные стержни; 4- верхняя опорная плита; 5-обогреваемые плиты; 6- секции подъемного стола; 7-рабочие цилиндры; 8-основание пресса; 9-фундаментные балки; 10-фундамент; 11-канал для стока воды; 12- зажимно-растяжное устройство; 13- стол для перезарядки пресса; 14- фундаментные болты; 15-установочные винты; 16-уравновешвающие грузы.
На всех прессах обогрев плит производится с помощью пара, подаваемого отдельно для каждых 3—4 м2 плиты. С целью предот­вращения перевулканизации участка ленты, попадающего дважды между обогреваемыми плитами, на одном конце плиты па расстоянии 200—300 мм. устраивают сквозные каналы, по которым пропускают охлаждающую воду.

При вулканизации ремней и транспортерных лент с резиновыми прокладками на плиты пресса укладываются стальные линейки шириной от 50 до 100 мм. Эти линейки предотвращают растекание резиновой смеси и обеспечивают отпрессовку боковых сторон ремней и транспортерных лент. Толщина линеек на 0,3—0,5 мм. меньше толщины изделий, поступающих на вулканизацию. Эти линейки после вулканизации в момент раскрытия пресса отодвигаются от ленты в сторону с помощью рычажных механизмов, установленных сбоку подвижного стола и неподвижной верхней траверсы по всей их длине. При этом лента освобождается и легче протаскивается между плитами. В момент замыкания плит планки с помощью этих же механизмов возвращаются на свое место.





ВН-0916


(100x600

2

180

50

240

Электриче­ский или паровой

1100x600

4

180

50

120

Паровой

(избыточное

дав.чешто

пара (1—14 от)

2025

1850 2275

5000


400X400

2

103

G5

240

Электриче­ский (тем­пература до 250° С)


2100 0050 1900 2300

Начало цикла работы

и легко выкатывается


Рис. Х.11. Внешний вид вулкааиза-ционного ттресса с выдвижными раскры­вающимися плитами французской фир­мы «Э миде к а у».

273
На рис. 12 показан внешний вид рамного пресса для вулканизации ремней и транспортерных лепт. Пресс включает в себя как, бы пять рамных прессов с двумя гидроцилиндрами каждый. Между рамами видны механизмы раздвижения боковых планок.


Рис.12 Внешний вид рамного пресса дли вулканизации ремней и лент.
Для вулканизации состыкованных ремней применяют так назы­ваемые челюстные прессы (рис. 13). Рама такого пресса имеет форму кривого бруса и обеспечивает возможность закладки ленты между плитами сбоку.

Заключение
В настоящей работе рассмотрены способы вулканизации кровельных эластомерных материалов. В зависимости от природы эластомерной матрицы и товарной формы кровельного материала выделяются несколько способов вулканизации:

1) вулканизация на машинах и в аппаратах непрерывного действия:

- на барабанных вулканизаторах с прессующей лентой;

- в воздушной атмосфере с применением токов сверхвысокой частоты;

- в среде жидкого теплоносителя;

2) на прессах для вулканизации транспортерных лент и плоских приводных ремней.

Для изготовления кровельных эластомерных материалов применяют резины, низкой непредельности поэтому главным условием эффективной вулканизации является возможность обеспечить высокую температуру вулканизации и достаточную длительность процесса. Отсюда, при разработке технологического процесса вулканизации, необходимо знать и учитывать специфические свойства данных резин.
Список литературы


  1. Андрашников Б.И. Механизация и автоматизация процессов вулканизации и заключительных операций. М.: Химия. 1976.

  2. Бекин Н.Г., Шанин Н.П. Оборудование заводов резиновой промышленности: Учебное пособие для вузов. Л.: Химия, 1973. – 400с.

  3. Машины и аппараты резинового производства. Под ред. Д.М. Барскова. М.: Химия, 1975 – 600с.






Скачать файл (641.5 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации