Спосіб сушки виробів з капілярно-пористих матеріалів і пристрій для його здійснення

1. Способ сушки изделий из капилляр но-пористых материалов, включающий предварительный нагрев теплоносителя и введение его в зону обработки, перемещение высушиваемых изделий в зону обработки и прокалку, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что перемещение высушиваемых изделий в зону обработки осуществляется путем их непрерывной подачи после прогрева теплоносителя, а контактную сушку осуществляют в среде расплавленного парафина при его постоянном перемещении. 2. Устройство для сушки изделий из капиллярно-пористых материалов, содержащее футерованную коническую стальную емкость с входным и выходным отверстиями, заполненную жидким теплоносителем и снабженную транспортером и нагревательными элементами, о т л и ч а ю щ е е - с я тем, что оно дополнительно снабжено прокалочной камерой, установленной над выходным отверстием. Изобретение относится к сушке, в частности с применением тепла, изделий из капиллярно-пористых материалов и может быть использовано для сушки покрытий сварочных электродов в метизном производстве. Недостатком известного способа является недостаточная производительность. Известен способ сушки изделий из капиллярно-пористых материалов путем обдува их углекислым газом [2], в котором обдув углекислым газом несколько повышает производительность сушки. Однако изпестный способ не позволяет существенно сократить продолжительность сушки, так как химическая реакция в покрытии сварочных электродов между углекислым газом и жидким стеклом лимитируется скоростью диффузии углекислого газа в покрытие и, кроме того, поверхность электро Известен способ сушки изделий из капиллярно-пористых материалов, включающий постепенный нагрев до 40-50°С в первой зоне обработки, до 50-60°С во второй зоне и до 100-115°С в третьей - при общей продолжительности сушки 100 мин [1]. С > w о о ю о 13069 да покрывается слоем продуктов реакции с очень низкой теплопроводностью. Известен способ сушки изделий из капиллярно-пористых материалов с использованием нагрева, при котором с целью ускорения процесса сушки последнюю осуществляют при повышенном давлении до затвердевания покрытия электродов, после чего давление снижают до атмосферного или вакуума [3]. Указанный способ позволяет сократить продолжительность сушки, например, до 6-10 мин. Однако достигнутая производитель ность недостаточна для агрегатирования сушильных установок с электродо-обмазочными машинами. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому объекту является способ сушки изделий из капиллярно-пористых материалов, включающий введение высушиваемых изделий R зону обработки, предварительный нагрев теплоносителя и введение его в зону обработки, сушку путем контактного тепломассообмена при давлении теплоносителя на высушиваемый материал и прокалку [4]. Известный способ несколько интенсифицирует процесс путем обеспечения давления теплоносителя на высушиваемый материал, что снижает длительность цикла до 90 сек Однако достигнутая производительность еще недостаточна для агрегатирования сушильных установок с современными электродообмазочными машинами. Это поясняется невысокой интенсификацией сушки электродного покрытия в пределах цикла, а также наличие технологических перерывов между ними. Для поднятия давления теплоносителя, равно как и его снижения согласно решению известной задачи, а также для введения в зону обработки и извлечения из нее высушиваемых материалов используют технологические перерывы, которые в.известной мере сдерживают производительность сушки. Наличие технологических перерывов между циклами, ибо введение о зону обработки высушиваемых материалов осуществляют до введения в нее теплоносителя, существенно отражается на производительности в течение смены Известное устройство для сушки изделий из капиллярно-пористых материалов содержит камеру, заполненную теплоносителем, газопроницаемые крышки, полые мембраны, связанные с пневматической системой и теплоносителем и теплоизоляционные элементы [4]. Недостатками известного устройства являются сложность и низкая производительность. Такие элементы конструкции, как газо5 проницаемые крышки, полые мембраны, связанные с пневматической системой и теплоносителем, теплоизоляционные элементы - усложняют устройство и требуют циклических манипуляций с ними, что сдер10 живает производительность сушки. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому объекту, является устройство, содержащее дугообразный футерованный 15 корпус с входным и выходным отверстиями, заполненный теплоносителем, и, размещенные в нем нагревательные элементы [5]. Известное устройство характеризуется простотой и позволит несколько повысить про20 изводительность, ибо исключает содержание элементов, требующих с ними отдельных манипуляций, как-то газопроницаемые крышки, полые мембраны, связанные с пневматической системой и 25 теплоносителем. Наряду с этим, содержание нагревательных и теплоизоляционных элементов, размещенных одоль корпуса, способствуют стабилизации теплоемкости теплоносителя, что исключает предвари30 тельный нагрев последнего и выдерживает технологическую температуру в заданном режиме, а следовательно и может несколько повысить производительность. Однако известное устройство при суш35 ке изделии из капиллярно-пористых материалов сдерживает дальнейшее повышение производительности. Это поясняется агрессивными к покрытию электродов свойствами теплоносителя, в частное. и, силумина [5] 40 и недостаточной конструктивной проработкой входного и выходного узлов дугообразного футерованного корпуса, которая затрудняет упорядоченное перемещение высушиваемых капиллярно-пористых мате45 риалов. Таким образом недостаток известных способа и устройства заключается в том, что они недостаточно обеспечивают повышение производительности сушки. 50 Цель изобретения - повышение производительности, увеличение прочности обмазки электродов. Поставленная цель достигается тем, что в способе сушки изделий из капиллярно-по55 ристых материалов, включающем введение высушиваемых материалоп в зону обработки, предварительный нагрев теплоносителя и введение его в зону обработки, сушку путем контактного тепломассообмена и прокалку, согласно изобретению, введение 13069 высушиваемых изделий в зону обработки осуществляют непрерывной подачей после прогрева теплоносителя, а сушку выполняют в среде расплавленного парафина при его постоянном перемешивании. Поставленная цель достигается также тем, что устройство для сушки изделий из капиллярно-пористых материалов, содержащее футерованную коническую стальную емкость, заполненную жидким теплоносителем, и размещенные в ней цепной транспортер и нагревательные элементы, дополнительно снабжено прокалочыой камерой, установленной над выходным отверстием. Именно введение высушиваемых изделий в зону обработки непрерывной подачей исключает технологические перерывы. Выполнение указанной операции после прогрева теплоносителя сокращает время простоев между циклами, в частности время, используемое на введение теплоносителя в каждом цикле, а также время, задействованное на извлечение изделий из зоны обработки. Непрерывность введения заготовок в зону обработки достигается проталкиванием каждой предыдущей заготовки последующей. Это исключает перерыв сушки для извлечения теплоносителля, изделий, а также введения изделий и теплоносителя для проведения очередного цикла, что отвечает постаьленной цели. Выполнение сушки в среде расплавлен ного парафина способствует решению тех нической задачи тем. что интенсифицируется сушка каждого изделия в пределах каждого цикла. Это поясняется тем, что в отличие от прототипа, в котором реализуется сушка изделий в среде сыпуче го теплоносителя под давлением, предложе на операция тепломассообмена в среде иного «агента, свойства которого способст вуют исключить операции, нацеленные на повышение, а затем и понижение его давле ния, что в свою очередь позволяет сократить технологические простои в пределах каждо го цикла. Свойства парафина позволяют су щественно сократить время тепломассообмена для каждого отдельного изделия, так как они заключаются в более высоких теплоемкости, теплопроводности, кроющей способности капиллярно-пори стых материалов и скорости диффузии. По крытие поверхности изделий из капиллярно-пористых материалов парафи новой пленкой интенсифицирует сушку и тем, что свойства парэфина не позволяют ему вступать в химическую реакцию с жид ким стеклом покрытий электродов, а его аморфное состояние в условиях атмосфер ного давления не проявляет большого сопротивления испаряющейся влаге. Выполнение сушки при постоянном перемешивании парафина способствует пре5 имущественно стабилизации температуры теплоносителя в условиях непрерывного процесса, а следовательно - интенсификации процесса для каждого отдельного цикла, а также удаление из смеси аэрозольных 10 примесей, что повышает кроющую способность теплоносителя. Таким образомсушка изделий в среде расплавленного парафина при постоянном перемешивании исключает операцию, свя15 занную с обеспечением давления, что спо собствует повышению производительности. Что касается устройства для осуществления способа, то его дополнительное снаб20 жение цепным транспортером над БХОДНЫМ отверстием обеспечивает свободное падение сварочных электродов через жидкий теплоноситель парафин на транспортер и непрерывное перемешивание их в прока25 лочную камеру, что существенно повышает производительность и упрочняет обмазочный слой электрода. Использование парафина-агента со 30 свойствами тзплоносителя обеспечивает объекту условия упорядоченного перемещения высуииваемых электродов, преимущественно за счет использования свободного падения и качения в среде смаз35 ки, свойствами которой дополнительно обладает расплавленный парафин. Сочетание свойств смазочного агента, а также теплоносителя и проявляемых при этом высоких кроющей способности и скорости диффу40 зии, позволяет компоненту в совокупности с геометрической формой корпуса при перемешивании за счет использования энергии транспортера и свободного падения повысить производительность сушки. Парафин в 45 процессе тепломассообмена с высушиваемым материалом препятствует течению химических реакций, затрудняющих твердение покрытий электродов и обладает малым сопротивлением относительно испа50 ряющей влаги. Обеспечение свободного падения электродов в жидкой среде, непрерывное перемещение по цепному транспортеру и прокалочной камере, отвечает повышению производительности. 55 Таким образом устройство рля сушки изделий из капиллярно-пористых материалов, преимущественно покрытий сварочных электродов удовлетворяет решению поставленной задачи. 13069 Заявляемые объекты решают общую техническую задачу и связаны между собой единым изобретательским замыслом. Сущность заявляемого способа сушки изделий из капиллярно-пористых материа- 5 яов и устройства для их осуществления поясняется чертежами, на которых представлен поперечный разрез устройства. Устройство для сушки изделий из капиллярно-пористых материалов содержит кони- 10 ческую стальную емкость 1, внутри которой установлен цепной транспортер 2, прокалочная камера 3, транспортер 4, жидкий теплоноситель парафин 5, электроды 6. Устройство работает следующим образом. Из- 15 под пресса, на схеме не показанного, электрод проходит по транспортеру 4, с него электрод б в свободном падении в парафине 5 погружается на цепной транспортер 2, после прохождения электродов в парафи- 20 не 5 в течение 1-3 мин электроды поступают с влажностью 3-4% в прокалочную камеру 3. При прохождении в последней 8-10 мин при температуре 240-250°С, электроды проходят в зону охлаждения (на схеме не 25 показанной). На примере конкретного осуществления устройства, его корпус может быть выполнен из нержавеющей стали, а направляющие из катанной проволоки. Ши- 30 рина корпуса соответствует длине электрода и предусматривает наличие припуска, исключающего заклинивание проходного Упорядник Замовлення 4097 8 сочения 10-15 мм. Парафин вводится в кор* пус в расплавленном состоянии в частно^ сти, до уровня погружения электродов 6. По периметру корпуса установлены нагревательные элементы, мощность и количество которых подбираются экспериментально (в зависимости от габаритов объекта и уровня парафина). В качестве нагревательных элементов рекомендуются элементы типа ТЭН, спирали из нихромовой проволоки, другие источники тепловой энергии (электромагнитные, лучевые, газовые и т.д.), способные обеспечить температуру парафина в рабочем режиме в диапазоне 200-250°С. Дополнительно технические решения позволяют снизить влажность капиллярнопористых материалов до 0,1%, что свидетельствует о повышении качества термообработки. Качество покрытия, оцениваемое по величине вспухания и прочности после прокалки, соответствует требованию ГОСТ. Предлагаемые способ сушки капиллярно-пористых изделий и устройство для его осуществления снижают продолжительность цикла с 90 до 12-15 мин. Использование объектов в народном хозяйстве позволит разработать более эффективные технологические линии высокой производительности для сушки электродов с диаметром сердечников 5 мм и покрытием типа АНО и значительно улучшить качество продукции. Техред М.Моргентал Коректор Н. Король Тираж Підписне Державне патентне відомство України, 254655, ГСП, КиТв-53, Львівська плм 8 Відкрите акціонерне товариство "Патент", м. Ужгород, вул.ГагарІна, 101