Подготовка сырьевых материалов

В зависимости от вида сырья и выпускаемой продукции подготовку керамических масс осуществляют полусухим, пластическим и шликерным (мокрым) способами.

1. Полсухой способ применяют в производстве обыкновенного кирпича, пустотелых камней, когда используется сырье пониженной влажности.

Технологические операции: добыча глины; грубые измельчения; сушка; помол и отделение грубых фракций, смешивание глины и отощающих добавок, увлажнение.

Грубое измельчение осуществляют в стругачах, зубчатых или дезинтеграторных вальцах.

Сушку глины после измельчения осуществляют в сушильных барабанах при температуре не более 110°C до остаточной влажности 2 – 13%.

Помол высушенной глины производят в дезинтеграторах, вальцах и центробежных мельницах. Крупные фракции отделяют на виброситах или воздушных сепараторах и возвращают на измельчение.

Перемешивание измельченной глины с отощающими добавками и увлажнение водой или паром производят в двухвальных смесителях.

2. Пластический способ: включает дробление глины и отощающих добавок, смешение и предварительное увлажнение глины и добавок, тонкое измельчение шихты, приготовление глиняного теста.

Прошедшие дробление глину и отощающие добавки для предварительного перемешивания подают в смеситель. При необходимости сюда же направляют воду или пар. Окончательное тонкое измельчение пластичных глиняных масс производится их перетиранием в гладких или зубчатых вальцах.

3. Шликерный способ подготовки массы применяют при повышенной влажности сырья, и если оно содержит каменистые включения, а также при использовании многокомпонентных масс.

Состав технологических операций: добыча глины, грубое измельчение, роспуск глины в воде, пропуск глинистой суспензии через сито для отделения каменистых включений, обезвоживания суспензий. Полученный шликер может быть использован для формирования изделий методом литья, но чаще он подвергается сушке в распылительной сушилке. Продолжительность сушки шликера в установке от 3 до 5 секунд. Шлам в распылительную сушилку подается через форсунки давлением 1,2 – 2,5МПа. Использование таких сушилок позволяет заменить комплекс технологических операций: предварительное обезвоживание, фильтрацию, окончательную сушку и др. Изделия изготовленные из полученного пресс-порошка отличаются повышенной механической прочностью и постоянством размеров.

Формование керамических изделий

1. Пластический способ формования (прессования) используется для изготовления кирпичей, черепицы и др. изделий при влажности формовой массы 18 – 24%. Наиболее широкое распространение получило формование методом выдавливания глиняного бруса на горизонтальных шнековых прессах вакуумных и безвакуумных. Вакуумирование глиняных масс позволяет повысить их пластичность в результате удаления части воздуха. При работе пресса масса разминается в смесители и продавливается через дырчатую перегородку в вакуум – камеру, где может создаваться разрежение от 0,9 до 1,2МПа. Далее вакуумированную массу захватывает шнековый вал, уплотняет ее и перемещает в прессующую головку, оснащенную мундштуком, откуда масса выдавливается в виде непрерывного глиняного бруса. В зависимости от вида формуемых изделий мундштук имеет сечение: прямоугольное – для рядового кирпича; со вставными стержнями – для пустотелого; кольцевое – для труб. Резку бруса производят на струнных резательных автоматах.

При изготовлении изделий сложного профиля (черепица) применяют штампование на револьверных прессах из заготовок, сформованных предварительно на ленточных прессах.

2. Сухой способ – полуфабрикаты изделий получают из глиняных масс с влажностью 8 – 12% (полусухой способ) и с влажностью 2 – 8% (сухой способ).

Достоинства: изделия имеют правильную форму, более точные размеры, при обжиге дают меньшую усадку. Сокращается длительность сушки. Недостаток: морозостойкость изделий. Прессование изделий осуществляется на коленно-рычажных прессах, позволяющих за один цикл прессовать 8 кирпичей. В прессе производится дозировка и засыпка пресс-порошка в формы, регулирование глубины засыпки, двухстороннее, двухступенчатое прессование и выталкивание сырца на конвейер. Давление прессования для керамических порошков находится в пределах от 15 до 30 мПа.

3. Литьевой способ – осуществляется путем заливки глиняного шликера в гипсовые формы. Избыточная вода впитывается стенками формы, на которых осаждается шликер. Избыток шликера сливают и извлекают изделие из формы. Это способ применяют для получения сложных тонкостенных изделий (санитарно-техническая и декоративная керамика, плитка).