Полимерпесчаные смеси производятся по единой технологии, в которой очень важным элементом являться подготовка ингредиентов к смешиванию. Кроме того, основной компонент этой смеси – песок, обладает естественной влажностью.
Подготовка смеси к получению готовой продукции состоит из процесса доведения смеси до высокой температуры, вследствие чего требуется обработка компонентов перед их загрузкой. В частности, необходимо довести ингредиенты до нормативного состояния. И что не менее важно – отсутствия чрезмерной влажности между частицами, что может повлиять на качество сцепления основных компонентов смеси – полимеров и песка. Способы просушивания используются классические, постоянно применяемые в промышленных техпроцессах: потоки горячего воздуха и интенсивный температурный нагрев поверхности сырья для испарения влаги.
Сушилки для производства полимерпесчаных смесей: принцип роботы и разновидности
Сушилки для производства полимерпесчаных смесей могут быть двух разновидностей: для подготовки песка и полимерных материалов. Как тот, так и другой вид основного сырья, составляющие 95-98% всей смеси, требует удаления излишней влажности. А также подготовки к загрузке в барабан для смешивания и термообработки.
Параметры песка
Песок, который используется для приготовления полимерпесчаных смесей обычно добывается в карьере или на отмели реки. Даже после предварительной подготовки, песок, поставляемый с места его добычи обычно сохраняет высокий уровень влажности. Влага может оставаться как после переработки, так и повышаться во время транспортировки и хранения.
Просушка песка для промышленных целей производится в специальных устройствах, поскольку хранение и естественное проветривание не даёт качественных результатов в ограниченный временной промежуток. Просушка необходима для ритмичного обеспечения производства сырьем и естественной просушкой обеспечить эту ритмичность поставок невозможно.
Стандартный показатель влажности песка составляет от нескольких процентов до 5-10%. Регулирование уровня влажности зависит от качеств и свойств смешивающего и термоплавильного оборудования. Чем мощнее такое оборудование, тем выше можно допускать уровень влажности, поскольку выпаривание излишней влаги будет производиться без снижения качества приготовления смеси. Однако в каждой конкретной технологической цепочке следует учитывать особенность конструкции термоплавильного устройства и возможности отвода излишней влаги во время приготовления смеси.
Параметры синтетического полимерного наполнителя
Полимерный наполнитель, который должен соединиться с песком в полимерпесчаной смеси должен обладать минимальным количеством влаги. Это улучшает сцепляемость и повышает качество готовой продукции.
Идеальным вариантом для производства полимерпесчаных строительных материалов является использование гранулированного подготовленного и расфасованного сырья. Однако даже поставленные в упакованных герметизированных емкостях или упаковках полимерные гранулы могут иметь излишнюю влагу, в зависимости от начального состояния сырья и способов его обработки.
Вместе с тем стоимость такого сырья может быть слишком высокой для обеспечения конкурентной цены готовых стройматериалов. Именно поэтому многие производители полимерпесчаных изделий устанавливают линии для просушки полимеров перед их загрузкой в смеситель. В таком случае в качестве сырья используется не готовая гранула, а сырьевой сортированный полимерный материал, который измельчается и гранулируется на собственных производственных мощностях.
Уровень просушки и температура плавления полимерного наполнителя
Уровень просушки полимеров перед их загрузкой в смеситель и для термообработки зависит от температуры плавления основной массы используемых полимерных элементов. Главная задача осушающего оборудования не допустить сплавления отдельных фрагментов и сохранить гранулированность массы для её качественного смешивания с песком в микширующем оборудовании. Вместе с тем сортированное и измельчённое синтетическое сырьё обладает обычно излишним уровнем влажности и требует обязательного просушивания перед началом производственного цикла.
Просушка песка для приготовления полимерпесчаных смесей
Существует две самые популярные и наиболее распространённые разновидности устройств для просушивания песка, которые используются в полимерпесчаных смесях. Это классические сушильные барабаны или механизированные шнековые сушилки. Оба способа предусматривают просушку песчаной смеси с помощью нагнетания воздуха и выветривание излишней влаги из песчаной смеси до необходимого уровня. В сушильных устройствах может применяться нагрев воздуха до необходимой температуры, которая стимулирует ускорение процесса просушки и получения готового к замешиванию песчаного сырья. Если просушка управляется автоматизировано, она оснащается автоматизированной подачей песка, а также контролем просушки и интеграцией в конвейерную линию: Линия обеспечивает полный цикл обработки и поставки сырья:
- принимает влажный песок для просушки;
- прогоняет через барабан или шнековую разновидность сушильного оборудования;
- передаёт на линию, регулирующую засыпку в бункер, для смешивания.
Просушка может управляться вручную, с постоянным контролем оператором уровня просушки и контрольными замерами.
Просушка полимерных наполнителей
Технология просушивания полимерных наполнителей практически ничем не отличается от обычных бункерных сушилок. В сушильный бункер засыпается сырьё и под действием нагнетаемого горячего воздуха производится просушка сырьевых компонентов.
Удаление влаги из полимерной массы производится в несколько этапов, среди которых есть как основные, так и вспомогательные:
- загрузка в бункер полимерной смеси с помощью вакуумных систем или других способов перемещения сырья в бункер;
- предварительно подготовленный воздух с необходимым уровнем температуры нагнетается под давлением в бункер;
- вода, которая содержится на поверхности полимерных элементов начинает активно испаряться от места просушки с помощью специальных вентиляционных каналов;
- часть влаги, которая испаряется, конденсируется в специальной камере и отводится в жидком виде;
- использованный для нагрева воздух фильтруется, проходит этап повторного нагрева и под давлением снова возвращается в бункер для продолжения цикла.
Как правило, режим работы этих устройств автоматизируется и зависит от настроек пользователя и свойств самих полимеров.
Критический параметр для качественной работы просушки полимерных компонентов
В технологии просушки синтетического сырья для полимерпесчаных изделий, важнейшим критерием качества работы сушильного устройства является точное определение и поддержка температуры. Кроме эффекта сплавления отдельных частиц, чрезмерная температура в сушильной ёмкости может привести к разрушению структуры полимера и снижению прочности готовой продукции на выходе.
Для того чтобы не допустить перегрева, регуляция работы бункерной сушилки производится с помощью:
- терморегулирующих датчиков, передающих объективную информацию о температуре внутри бункера;
- автоматизации процесса поддержания температуры указанной оператором;
- экстренного механизма перехода на повышение или снижение температуры подаваемого воздуха;
- регуляции давления воздуха.
Регуляция температурного режима происходит по результату работы и требует качественного и постоянного контроля в автоматическом или ручном режиме. Это объясняется тем, что использование гранулированного пластика различного происхождения требует гибкого контроля. Такой контроль необходим как инструментальный – с помощью объективных измерений, так и визуальный. Он важен для недопущения разрушительных воздействий на структуру и на потенциальные возможности образования сплавленной массы для термической обработки.
Сушилки вакуумного исполнения
Ещё один вариант исполнения сушилок для подготовки полимерного сырья – вакуумная разновидность таких устройств. Их отличает высокая производительность, непрерывность производственного процесса, а также снижение энергозатратности. Принцип работы такого устройства похож на работу бункерной сушилки, с то разницей, что сам процесс сушки производится в вакуумной среде. Цикл просушивания не превышает 20-40 минут.
С помощью нагревательных устройств, которые имеют значительную экономию в расходе энергии, вакуумные сушилки могут обеспечить снижение потребления электрической энергии минимум на 50%. Это значительно снижает себестоимость готовой продукции и влияет на скорость обработки сырья и объёмы поставляемой продукции.
