Экструзия

Экструзия - это процесс формования сыпучих материалов путем продавливания их через фильеру (или несколько фильер) в одном направлении. В результате экструзии получается сортовой продукт (цилиндр, квадрат, шестигранник, пр.) заданной формы и сечения.

В широком понимании - это механический процесс преобразования рыхлой шихты в твердое состояние, с заданными качественными характеристиками. 

В шнековых (червячных, ленточных) прессах, предлагаемой нами конструкции, экструдирование рабочей шихты происходит без внешнего источника нагрева. Исходное питание пресса нагревается за счет превращения механической энергии в тепло, выделяемое при взаимном трении и деформации частиц в момент обработки.

Основными преимуществами процесса экструдирования перед другими способами окускования являются его способность перерабатывать влажные материалы, без использования внешних ресурсов нагревать рабочую шихту и экономить вяжущие компоненты.

Технологический процесс экструзии состоит из последовательного перемещения материала вращающимся шнеком в нескольких зонах материального цилиндра (кожуха шнековой группы) - из зоны питания в зону пластикации, затем в зону дозации. Последняя стадия процесса - продавливание шихты через формующие стволы фильеры. Для обеспечения успешного перемещения материала большое значение имеют условия продвижения твердого материала из загрузочного бункера и заполнение межвиткового пространства, находящегося под воронкой бункера.

Исходное сырье для экструзии, в частности - уголь, подаваемое в бункер пресса, требует качественной предподготовки. Для решения этой технической задачи мы применяем, разработанные и производимые нашей компанией экструзионные смесители, механоактиваторы либо оба агрегата, спаренные между собой. Все зависит от целого ряда факторов - содержания углерода, наличия глинистых компонентов, требуемого качества экструдата.  Данные агрегаты являются незаменимыми в процессе брикетирования углеродсодержащих жестких шихт. Причем, не только при окусковании методом жесткой экструзии, но и при брикетировании на валковых, штемпельных и гидравлических прессах.

 Механоактивация – активирование твердых веществ их механической обработкой. Пластичная шихта (смесь исходного сырья, воды и связующих агентов), прошедшая механоактивацию – следствие создания в частицах напряжений с последующей релаксацией. Механоактивация материалов выводит их из равновесного состояния, что и обуславливает данные необычные свойства. По мере удаления от баланса равновесия, число параметров, определяющих состояние системы растет, в силу чего расширяется многообразие структур, реализуемых в материале, а следовательно – его свойств. Механоактивация позволяет создавать активные состояния в твёрдом теле, открывая определённую перспективу для проведения и  существенного ускорения химических реакций между обрабатываемыми частицами. Формирующиеся активные структуры в высоко-неравновесных условиях устойчивы. Но устойчивы непродолжительный период времени. Около 25-30 мин. Еще Хинт экспериментировал с данной технологией в начале 20-го века. Мы же применяем подобную обработку частиц перед основным технологическим переделом – брикетированием. Нами разработано и реализуется оборудование, способное делать это в поточном режиме, со значительными массопотоками нескольких компонентов одновременно.

После подобной механообработки частицы приобретают значительно большую восприимчивость к адгезионным параметрам вяжущих агентов, т.к. и сами (в зависимости от материала) в той или иной степени обладают повышенными коогезионными свойствами.

Механоактивация исходных материалов проводится в специальных механических системах, установленных на производимых нашей компанией комбайнах, для качественной предподготовки шихты, при комплексном воздействии на частицы сдвиговых деформаций, температуры, трения и высокого давления в камере. Преимущество нашего оборудования – совмещение в одной технической системе нескольких функций, что позволяет значительно уменьшить кол-во устанавливаемых в линии агрегатов. В частности, ротор механоактиватора заменяет ряд периодических функций и позволяет направленно изменять свойства и структуру перерабатываемого материала. Машина одновременно обеспечивает непрерывность и поточный режим процесса обработки на таких энергозатратных стадиях технологических переделов, как измельчение, истирание, глубокая гомогенизация компонентов, нагрев массы, эвакуация воздуха и, как следствие, высочайшая пластификация рабочей шихты перед завершающим этапом – брикетированием (грануляцией).

Процесс механоактивации частиц происходит за счет поэтапных переходов материала из одной зоны обработки в другую, постепенно изменяя свою структуру и свойства под воздействием подвижных рабочих органов агрегата. Исходное сырье, после предварительного смешивания с водой и связующими компонентами загружается в рабочее пространство приемного бункера. Из зоны питания смесь перемещается в камеру предварительной обработки – первичную систему механоактивации. По мере продвижения в зеерной корзине материального цилиндра, материал нагревается и интенсивно уплотняется, провоцируя предварительное сцепление частиц между собой. При этом шихта множество раз разрывается и спрессовывается на стадии первичной обработки. Отжатая в процессе влага, образует тонкую пленку и служит смазочным материалом в зонах повышенного трения.  Шихта, максимально сжимаясь, выталкивает остатки воздуха, что позволяет не включать в процесс предподготовки вакуумную камеру.

Наша компания готова разработать индивидуальную технологию брикетирования различных материалов, адаптированную к Вашим техническим условиям. Мы имеем значительный опыт не только в брикетировании более сотни различных сырьевых компонентов, но и в проектировании высокотехнологичного оборудования, участвующего в процессе окускования.