Организация производства изделий из твердого
фарфора на автоматизированных линиях
Совершенствование технологических процессов, создание прогрессивных
тепловых агрегатов (радиационных сушилок, щелевых печей и др.), освоение
однократного скоростного бескапсельного обжига позволяют по-новому
решать вопросы организации производства изделий на поточных
механизированных линиях.
Эксплуатация поточных линий подтвердила возможность сократить цикл
производства на участках от формования до политого обжига до 10 ч
включительно при однократном обжиге и до 15 ч при двукратном. По
сравнению с длительностью производственного цикла при использовании
обычной технологии и обжиге в туннельных печах количество
производственных операций и расход топлива сократились в 3 раза, а
электроэнергии в 6 раз.
Отличительной особенностью современного формовочного оборудования,
используемого на автоматизированных линиях, является его высокая
производительность — 3,6—4,2 тыс. тарелок в 1 ч, что обусловлено
увеличением числа шпинделей с 2—4 до 5—15 и компоновкой их с сушилками и
печами на одной линии.
На рис. 104 изображена автоматическая линия ФЛТ-9 для формования и сушки
фарфоровых тарелок, разработанная в ОМА-45 ЦПТКБ Минлегпрома РСФСР.
Дозирование массы осуществляется струйным дозатором от вакуум-мялки
ВМ-220. Отрезанные заготовки из двухручейкового мундштука вакуум-мялки
одновременно подаются на две формы. После окончания формования шпиндели
опускаются, оставляя формы с изделиями на захватах конвейера, который
перемещает их на позицию сталкивания на полки сушилки. Форм в сушилке
804, люлек—135. Температура сушки 70—95° С, продолжительность ее 30 мин,
расход воздуха 40 м3/ч
Сдвиг формы с конвейера (одновременно сдвигается 12 форм) производится
периодически через каждые 21,6 с во время его останова. За это время
конвейер
совершает три передвижки, автомат — соответственно
три формовки и цикл работы повторяется.
Производительность линии составляет 0,8 тыс. тарелок в 1 ч. Обслуживает
линию один оператор. На базе этой линии создана новая —
производительностью 1,2 тыс. изделий в 1 ч. В нее включен полуавтомат
для двухстадийного формования тарелок и участок их сушки направленным
потоком теплоносителя, механизмы для съема изделий после сушки, зачистки
края и поверхности, укладки тарелок в стопки.
На автоматизированной линии для производства чашек, также разработанной
ОМА-45 ЦПКТБ Минлегпро-ма РСФСР, технологические операции выполняются в
последовательности, указанной на рис. 105. Гипсовая форма подается
автоматически на участок дозирования массы 1. Приготовление заготовок
массы диаметром 48—50 мм и выдача их в гипсовые формы осуществляется
двухмудштучным шнековым вакуумным дозатором 2 производительностью до 1,5
тыс. изделий в 1 ч. Величина разрежения 0,09 МПа. Отрезаются заготовки
электромагнитным резаком. Гипсовая форма 3, заполненная массой,
вынимается из гнезда конвейера подъемным шпинделем, и при последующем
ходе его вверх в ней
формуется корпус чашки. Срезанные излишки массы
удаляются по конвейеру 4. После формования корпуса чашки и установки
гипсовой формы в гнездо конвейера производится контрольная фиксация ее
на позиции 5.
Рис. 104. Схема линии ФЛТ-9 на Дулевском заводе
1 — запас массы; 2 — транспортер подачи заготовок; 3— дозатор массы с
двухмундштучной головкой; 4 — формовочный автомат; 5— емкость для
отходов массы,- 6 — сушилка; 7 — переставитель; 8— транспортер форм; 9 —
полуавтомат зачистки; 10— тарелки
Рис. 105. ОМА-45
Предварительная сушка изделий в гипсовой форме происходит в ленточной
конвейерной сушилке 6 воздухом, нагретым в калорифере до температуры
300° С и подаваемым направленным потоком. Продолжительность сушки 2
.мин. Далее изделие автоматически извлекается из гипсовой формы на
позиции 7 и передается на оправку 8 с одновременным контролем наличия
изделия на переставителе. Оправляют поверхность изделия влажной губкой,
край подрезают профильным резцом. Переставителем 9 изделия подаются на
позицию приставки ручек 10. Нанесение шликера на торцы ручек и приставка
ручек к корпусу осуществляются автоматически. Переставителем 11 изделие
передается на позицию 12 для нанесения клея на край чашки с последующим
склеиванием двух чашек на позиции 13 для
спаренной сушки и обжига. Окончательно высушивают
спаренные изделия в одноканальной сушилке 14 воздухом, нагретым до 400°
С. Продолжительность сушки 1 мин. Высушенные изделия переставителем 15
передаются в щелевую печь для утельного обжига. Производительность линии
составляет 1,44 тыс. изделий в 1 ч. Обслуживают линию 2 чел. Мощность,
потребляемая линией, 25 кВт.
Представляют интерес поточные линии К/ДТе-А2 и К/ДТе-A1 народного
предприятия «Тюрингия» (ГДР), предназначенные для изготовления глубоких
и мелких тарелок диаметром 200—240 мм. Каждая линия состоит из узлов
подготовки пластов, формования, сушилки для предварительной сушки
изделий на формах и окончательной досушки.
Массу влажностью 22,5—24,5% перед поступлением на формование по
наклонному ленточному конвейеру с двойным разветвлением подают в двойной
одношнековый вакуумный пресс, выдающий уплотненную скалку диаметром 80
мм, разрезаемую струнным гидравлическим устройством на отдельные
заготовки требуемой величины с помощью фотоэлемента. Загрузки
вакуум-пресса также контролируется фотоэлементом. Гипсовые формы
автоматически подаются на формующие шпиндели и удерживаются в
формодержателях вакуумным присосом. Заготовки закладываются в формы под
влиянием собственной массы. Формующая головка имеет электрический
обогрев, регулируемый двумя термостатами с точностью до 1—3°С.
Сформованные изделия поступают в конвейерную сушилку, разделенную на три
горизонтальные зоны предварительной (две нижние зоны) и окончательной
(верхняя зона) сушки. После подсушивания на форме изделия снимаются
пневмосъемником и переставляются на полку для досушивания.
В нижней части зоны предварительной сушки проходит конвейер с люльками,
на которых размещены гипсовые формы с изделиями. Движение цепей нижней и
верхней зон сушилки синхронизированы с работой формовочного автомата.
Теплоносителем является горячий воздух, получаемый в специальных
нагревателях (паровых или водяных). Давление пара 0,3—0,5 МПа.
Температура теплоносителя в зонах предварительной сушки составляет
65—70° С, в зоне окончательной сушки —95—110° С. Циркуляция воздуха,
осуществляемая вентиляторами по всем трем зонам, обеспечивает
равномерную сушку изделий (рис. 106). Производительность линии достигает
1,2 тыс. изделий в 1 ч.
На автоматизированных линиях для изготовления фарфоровых чашек фирмы
«Сервис Инжинирс» (Англия), установленных на отдельных фарфоровых
заводах страны, выполняются следующие операции: подготовка заготовки,
формование изделий, оправка и приставка ручек. Каждая операция
выполняется агрегатами, рабо-
тающими самостоятельно, но синхронно друг с другом.
Последовательность выполнения технологических операций на линии показана
на рис. 107. Линию обслуживают 3 чел. Ее производительность 1,2 тыс.
изделий в 1 ч, потребляемая мощность 5 кВт.
Рис. 106. Схема циркуляции воздуха в сушилке
1 — вентилятор отбора теплоносителя; 2—вентилятор рециркуляции
теплоносителя; 3 — калорифер; 4 — вентилятор подачи воздуха; 5 —
вентилятор подачи теплоносителя на подогрев; 6 — калорифер
Рис. 107. Схема технологических процессов, выполняемых на линии фирмы
«Сервис Инжинирс»
1 — дозирование массы; 2 — передача форм на позицию формования; 3 —
формование корпуса изделий; 4 — передача изделий на транспортное
устройство сушилки; 5— сушилка; 6 — охлаждение; 7 — извлечение изделий
из формы и оправка; # —передача изделий к полуавтомату приставки ручек;
9 — приставка ручек; 10 — передача в конвейерную сушилку на досушку или
в накопитель
Рис. 108.
Автоматизированная линия фирмы «Нейтчш» (ФРГ) предназначена для
изготовления чашек и блюдец четырех типоразмеров. Производительность
линии достигает 20 млн. изделий в год. Конструктивно линия представляет
собой комплекс узлов формования, сушки, оправки и приставки ручек (рис.
108).
Узел формования имеет четыре подъемных шпинделя и четыре формующие
головки, закрепленные на трубчатой раме, расположенной над конвейером
сушилки для предварительной сушки изделий. Во время формования для
удержания гипсовых форм в шпиндельных головках поддерживается вакуум
0,06—0,08 МПа.
Подсушенные изделия извлекаются из гипсовых форм подъемником
переставителя с резиновыми призмами для чашек и колпачками для блюдец.
Кантователь, захватив изделия, поворачивается и устанавливает их на
подставки полок горизонтального конвейера, подающего чашки под механизм
зачистки краев. Зачистка краев блюдец на линии не производится.
На позиции приставки ручек с двух сторон конвейера изделия
приподнимаются подъемными штоками. Каретка с уложенными в зажимы ручками
по направляющим перемещается к изделиям. Приблизившись к последним,
зажимы с ручками принимают вертикальное положение. Места приставки ручек
к изделиям опрыскиваются из пульверизатора жижелем. При дальнейшем
движении каретки ручка прижимается к изделию, зажимы раскрываются и
каретки возвращаются в исходное положение. В конце горизонтального
конвейера операторы снимают изделия и переставляют их на подставки,
установленные на полках сушилки для окончательной сушки при температуре
100°С до влажности 1%.
Вопросы для самопроверки
1. Состав твердого фарфора и особенности подготовки пластической массы
для формования изделий.
2. Характеристика способов изготовления фарфоровых изделий,
3. Назначение первого обжига изделий и его особенности,
4. Способы глазурование фарфоровых изделий.
5. Особенности политого обжига изделий.
6. Принципы организации производства изделий на автоматизированных
линиях.