3.2. Дозування і змішування матеріалів

Керамічні маси як правило складаються з багатьох компонентів, які можна розділити на дві групи:

- пластичні (глини і каоліни);

- непластичні (додатки топників, опіснювачів тощо).

Спосіб приготування керамічної маси визначається технологічною схемою отримання певного виду виробів. При отриманні будівельної кераміки пластичним способом користуються об’ємним дозуванням сировинних матеріалів. Глина із скринькового живильника стрічковим транспортером подається в двовальний змішувач. Туди ж із бункеру подають технологічні додатки (шамот, шахтна порода, тирса тощо). Їх дозування відбувається висотою висування шибера на виході із бункеру. Точність такого дозування є невисокою.

Окремі технологічні схеми приготування напівсухих грубозернистих мас (наприклад виробництво шамотних вогнетривів) передбачають змішування сировинних порошків у змішувальних бігунах. Для цього в чашу бігунів засипають віддозовані фракції шамоту і при постійному перемішуванні заливають глинистим шлікером, який готують із частини віддозованої глини. Потім до маси додають решту глини у вигляді тонкоподрібненого порошку і перемішують.

Тонкозернисті маси отримують розмелюванням мокрим способом у кульових млинах, де відбувається одночасне розмелювання і перемішування сировини. Сировинні компоненти зберігають в окремих бункерах під якими переміщається електроваговий візок. Віддозовані складники маси електроваговим візком подають у бункер над млином звідки вони поступають у кульовий млин.

3.3. Приготування маси

Досить часто приготування маси відбувається вже під час змішування сировини. В керамічній технології найбільш поширеними є пластичний і мокрий способи приготування мас.

Пластичний метод полягає в тому, що глину попередньо переробляють (подрібнюють) на валках грубого помолу, потім валках тонкого помолу (чи каскаді валків) і змішують з додатками у двовальному змішувачі. Вологість маси після двовального змішувача складає 202 %. Якщо вологість сировинних компонентів менша необхідної масу дозволожують додаванням у змішувач води. Зменшити вологість сировинних компонентів можна частковим підсушуванням глини у сушильному барабані перед подрібненням і змішуванням або додаванням до маси сушняку (бракованих висушених, але ще не випалених виробів). Після двовального змішувача масу при необхідності ще раз переробляють на валках тонкого помолу і подають у шихтозапасних, де вона вилежується 7-14 діб. Готову масу подають на пластичне формування.

Мокрий спосіб приготування маси передбачає отримання сировинного шлікеру у кульових млинах, з якого в залежності від технологічної схеми виробництва готують напівсухий порошок вологістю 6 %, пластичну масу вологістю 20 % чи ливарний шлікер вологістю 33 %.

У виробництві плиток мокрий спосіб має дві різновидності - сумісне (одночасне) або роздільне (окреме) розмелювання матеріалів. При сумісному способі, віддозовані згідно рецепту компоненти маси завантажують у кульовий млин, з якого після розмелювання (протягом 8-10 год) у басейн з пропелерною мішалкою зливають готовий шлікер. Пропелерна мішалка постійно перемішує шлікер, не дозволяючи грубим частинкам осідати на дно басейну.

При роздільному методі у кульовий млин подають лише непластичні матеріали (топники, опіснювачі) і 6-8 % глини від її загальної кількості. Глина не дозволяє осідати частинкам непластичних матеріалів у водному середовищі. Розмелений шлікер непластичних матеріалів зберігають в окремому басейні з мішалкою. Решту глини розпускають у воді на фрезерно-метальних чи роторних млинах. Перевагою розпуску глини є менші енергозатрати, недоліком - те, що грубі частинки домішок (піску, карбонатів, польових шпатів тощо) не розмелюються. Шлікер глинистих також зберігають в окремому басейні. Вологість шлікеру непластичних невелика і складає близько 35-40 %, глинистого шлікеру - 50-54 %. Приготовані шлікери змішують у третьому (витратному) басейні з використанням об’ємного дозування. Вологість готового сировинного шлікеру складає близько 45 %. Під час приготування шлікеру (зливаючи з кульового млина, перекачуючи у витратний басейн) його перепускають через вібросито, на якому відокремлюють грубодисперсні нерозмелені частинки.

Сумісний спосіб приготування сировинного шлікеру використовують у випадку великої запісоченості глинистої сировини. Він дозволяє розмолоти всі грубодисперсні домішки і таким чином послабити їх негативну дію. Роздільний спосіб використовують у випадку невеликого вмісту в глинах грубодисперних домішок.

При приготуванні напівсухого порошку з витратного басейну сировинний шлікер мембранними помпами перекачують у баштову розпорскуючу сушарку (БРС), в якій рідкий шлікер вологістю 45 % перетворюється у порошок вологістю 6 %. В технології плиток використовують БРС конструкції Мінського комбінату будівельної кераміки (Білорусь) або конструкції НДІБудкераміка (Москва).

Порівняльна характеристика баштових розпорскуючих сушарок:

1. Невеликих розмірів, монтується безпосе-редньо в цеху. 2. Має багато форсунок для розпорскування шлкеру з малим діаметром розпорскуючого сопла. Форсунки розміщені внизу сушиль-ної камери радіально по колу і розпорску-ють шлікер у похилій площині в напрямку протилежної стінки камери. 3. Тиск подачі шлікеру приблизно 15 атм. 4. Менша продуктивність (в два рази у по-рівнянні з Менською). 5. Конструктивно має чотири пальники змонтовані по боках сушильної камери. При цьому згоряння палива відбувається в сушильній камері. 6. За рахунок малих розмірів сушарки і коли-вання тиску подачі шлікеру окремі краплини можуть долітати до протилежної стінки, налипають на ній утворюючи великі брили сухої маси, які згодом обриваються і утруднюють роботу сушарки.

1. Великих розмірів, монтується за межами цеху. 2. Має одну форсунку з великим діаметром розпорскуючого сопла. Форсунка розміще-на по центру сушильної камери і розпорс-кує шлікер вертикально вгору. 3. Тиск подачі шлікеру приблизно 25 атм. 4. Більша продуктивність (за рахунок більшо-го діаметру сопла і більшого тиску подачі шлікеру). 5. Паливо спалюється в окремих шести топках, розташованих внизу сушильної камери радіально по колу. Температура в топці досягає 1000 оС, температура в сушильній камері - близько 300 оС. 6. Великі розміри сушарки дозволяють уникати процесу налипання шлікеру на стінках сушильної камери.

Отриманий прес-порошок вилежують в бункері протягом 1-2 діб, після чого подають на пресування.

При приготуванні пластичної маси вологістю 20 % сировинний шлікер з витратного басейну мембранними помпами подають на фільтрпрес, де відбувається його часткове зневоднення. Надлишок вологи із шлікеру відокремлюється через мембрану з цупкої матерії. Після цього отриману пластичну масу переминають, при необхідності вакуумують, вилежують декілька діб і подають на пластичне формування.

При шлікерному методі формування приготований у кульовому млині сировинний шлікер вологістю 45 % зневоднюють на фільтрпресі, після чого пластичну масу ще раз розпускають у воді, доводячи її вологість до 33 %. Існує також метод, за яким у басейн з сировинним шлікером додають сухий тонко подрібнений каолін і таким чином зменшують його вологість до заданої.