3.2.2Приготовление шамота
Для изготовления шамота может быть использована как кусковая глина, так и брикеты из смеси глины и каолина. Изготовление шамота из одной глины сводится к отбору крупных кусков, загрузки их в горн и обжигу до температуры спекания. В настоящее время на заводах готовят каолинистый шамот из смеси молотой глины и каолина в соотношении 1 : 1 по схеме на рис. 4. Эти материалы, взвешенные в заданном соотношении, поступают по шнековым транспортерам в смесительные агрегаты. Здесь они сначала смешиваются в сухом состоянии, а затем в увлажненном. Полученная масса подается в ленточный пресс для дополнительного смешения, гомогенизации и придания ей формы прямоугольных брикетов.
Рис. 4. Схема подготовки каолинистого шамота.
Сушка брикетов до остаточной влажности 5—7% может проводиться как в естественных условиях, так и в сушильных камерах. Обжиг брикетов осуществляется в периодических печах-горнах. Несмотря на то, что обожженные куски и брикеты шамота представляют собой полуфабрикат и подлежат в дальнейшем измельчению, их целостность при обжиге необходима для нормального ведения процесса: разрушение и растрескивание брикетов приводит к закрытию отверстий для прохода топочных газов, к заваливанию верхних рядов и, как следствие, к недожогу шамота, т. е. получению неспекшегося материала.
На рис. 5 приводится типовой двухсуточный режим обжига глинисто-каолиновых брикетов. В начальной стадии обжига — до 200 °С скорость подъема температуры минимальна — 15-20 °С/ч; выше 700 °С, после полного удаления остаточной влаги в химически связанной воды, скорость подъема максимальна — до 60 °С/ч. Конечная температура обжига каолинистого шамота принята равной 1350 °С, что на 100 °С выше температуры спекания Часов-Ярской глины.
Рис. 5.
После окончания выдержки при максимальной температуре подача топлива прекращается; длительность охлаждения горна составляет 2—3 суток. Объемная масса каолинистого шамота равна 2100-2300 кг/м3.
Выгруженные из горна куски и брикеты шамота просматривают, очищают от железистых выплавок и передают на дробильно-помольные агрегаты.
Для изготовления горшков и мешалок используют шамот с непрерывным зерновым составом, это позволяет нивелировать изменение преимущественного размера зерен внутри фракции.
Необходимость сочетания в стекловаренном горшке двух противоречивых свойств — термической стойкости, требующей пористой структуры, и стеклоустойчивости, требующей максимального уплотнения, привела к установлению процентного содержания отдельных фракций отощающих, указанных в табл. 4.
Таблица 4 – Зерновой состав отощающих, используемых для изготовления стекловаренных горшков.
№ сетки по ГОСТ |
№ фракции |
Размер зерна, мм |
Содержание фракции, масс. % |
05 |
I |
1,25-0,5 |
30±3 |
025 |
II |
Менее 0,5-0,25 |
20±3 |
|
III |
Менее 0,25 |
50±5 |
При использовании горшка для нескольких переделов фракцию 1,5-1,0 мм держат на верхнем пределе, а фракцию менее 0,24 мм — на нижнем. Укрупненный зерновой состав гарантирует от образования термических трещин и дает возможность повысить число варок, проводимых в одном горшке (8-20 варок).
Для лучшей укладки зерен отощающих желательно, чтобы одна часть имела остроугольную форму, другая - окатанную. Это достигается использованием различных дробильно-помольных агрегатов.
Грубое дробление брикетов шамота и кусков горшкового боя на кусочки размером 25—40 мм производит на щековой дробилке, которая раздавливает материал, поступающий в рабочую камеру. Для среднего помола шамота применяют валковые и молотковые дробилки; на этих агрегатах в основном получают зерна остpоyголь-ной формы, но они не дают достаточного количества мелких фракций. Для более тонкого помола отощающих используют бегуны. В результате последовательного прохождения отощающих через перечисленные агрегаты получают смесь зерен, различных но своему размеру и форме.
Для классификации молотого материала по размерам зерен производится его рассев (грохочение) на механических виброситах.
В связи с тем, что и процессе дроблении и помола отощающие соприкасаются с металлическими частями мелющих агрегатов, которые подвергаются я постепенному наносу, необходима последующая очистка шамота от аппаратурного железа. Дня этой цели используется магнитная сепарация, основанная на различном поведении в магнитном поле стали, чугуна и керамических зерен. Первые являются парамагнитными и легко притягиваются электромагнитом, а вторые — диамагнитны.