книги из ГПНТБ / Брагина В.И. Технология угля и неметаллических полезных ископаемых

1)отмучивания глины или ее помола;

2)удаления воздушных пузырьков из глиняного теста;

3)добавки высокопластичных глин (в частности бентони­ товых) ;

4)выдерживания глиняного теста во влажных и прохлад­ ных подвалах.

В случае надобности пластичность глиняного теста может быть понижена введением в него непластичных отощающих

сил сцепления частиц влажной глиняной массы. В глиняном тесте частицы глины притягиваются друг к другу с силой, которая зависит от кривизны поверхности частиц глины, ра­ диуса кривизны поверхности водных пленок, поверхностного

и плотности их укладки; чем мельче частицы глины, тем боль­ ше точек касания приходится на единицу объема сухого ве­ щества глины и тем больше сила сцепления частиц, а следо­ вательно, тем большую связующую способность имеет глина.

Глиняные массы для сухого прессования с влажностью 8—10% представляют собой рыхлую сыпучую массу. Однако если эту массу поместить в стальную форму и подвергнуть давлению, то связность ее возрастает. При надлежащем дав­ лении можно получить весьма прочный образец, сохраняю­ щий приданную ему форму после выемки из пресс-формы. Это явление объясняется тем, что в процессе сжатия массы увеличилось число точек касания частиц, в связи с чем уве­ личилась кривизна поверхности влаги у каждой точки каса­ ния, а следовательно, увеличилась сила сцепления частиц. Присутствие в глиняном тесте пузырьков воздуха уменьшает число точек касания частиц, а следовательно, и силу их сцеп­ ления.

Усадкой глины называется изменение ее объема в сторо­ ну уменьшения при сушке и обжиге. Изменение объема гли­ няного теста, происходящее в процессе сушки, называют воз­ душной, а в процессе обжига — огневой усадкой. Воздушная усадка происходит вследствие сближения частиц под влияни­ ем возрастающей силы поверхностного натяжения пленок во­ ды по мере испарения ее излишка. Огневая усадка происхо­ дит вследствие удаления в процессе обжига остатков гигро­ скопической влаги и химически связанной воды.

В процессе обжига глины происходят реакции, в резуль­

ностью удаляется гигроскопическая влага, а при дальнейшем повышении температуры начинает выделяться химически связанная вода, основная масса которой удаляется при тем­ пературе 400—600° С и остатки ее — при температуре 800— 900° С. При температуре 600—900°С происходит окисление содержащихся в глине углерода и соединений железа, разло­ жение сульфидов и карбонатов.

При температуре 900—1450° С образуется жидкая стекло­ образная фаза, заполняющая поры черепка, в этом же. пе­ риоде образуется муллит, а также тридамит и сложные туго­ плавкие силикаты.

Состояние наибольшего уплотнения керамического череп­ ка, при котором все открытые поры его заполнены жидкой стеклообразной фазой, называется спеканием черепка.

Для некоторых керамических изделий момент спекания черепка является целью обжига, т. е. обжиг черепка на этом заканчивается, для других керамических изделий- и в частно­ сти для производства строительного кирпича доведение об­ жига до спекания черепка нежелательно.

Производство строительного кирпича

Сырьем для производства строительного кирпича служат кирпичные глины.

Добыча глины производится в открытых карьерах. Затем

шивается и увлажняется водой и паром. Хорошо перемешен­ ная глинистая масса подается в ленточный пресс, представ­

лотняется, а затем выдавливается через мундштук в виде непрерывной глиняной ленты, которая разрезается специаль­ ным резательным аппаратом на отдельные кирпичи. Размеры кирпича-сырца несколько больше размеров готового обож­ женного кирпича, так как кирпич-сырец в процессе сушки и обжига дает усадку. Сформованный кирпич-сырец автома­ тически укладывается на сушильные деревянные доски и спе­ циальными палочными вагонетками транспортируется в ка­ мерные или туннельные сушилки, где подвергается сушке до остаточной влажности 6—8%. Высушенный кирпич-сырец за­ гружается в кольцевую камерную печь (печи такого типа по-- лучили наиболее широкое распространение для обжига кир­ пича), где обжигается при температуре 900—1000° С в зави­ симости от свойств глины, из которой изготовлен кирпич.

Рабочей частью кольцевых печей (рис. 61) является зам­ кнутый кольцевой обжигательный канал (объем 300—2000 м3 , ширина 9—12 м, общая длина 80—100 м) . В канал через боковые ходки сажается кирпич-сырец. Топливо забрасыва­ ется в печь сверху через отверстия в своде печи и сжигается непосредственно в посадке сырца.. Огонь перемещается не­ прерывно вдоль канала. При садке кирпича-сырца создаются как бы отдельные камеры (у каждого ходка), отделяемые друг от друга во время загрузки бумажными щитками, кото­ рые затем сгорают. Во время обжига сырца ходки заклады­ ваются кирпичом. Режим обжига устанавливается выделени­ ем на каждый период обжига определенного числа камер (обычно печи делят на 16—20 камер). На обжиг 1000 штук стандартного кирпича расходуется около 150 кг условного топлива. Средняя продолжительность цикла обжига кирпича 140—180 час. С 1 м 3 рабочего объема печи в месяц снимают 1000—1500 штук кирпича.

в пакеты производится автоматами. Большая экономическая эффективность обжига кирпича в пакетах может быть полу­ чена при транспортировании его непосредственно из пеЯи на строительные площадки. В печи вводят огнестойкие пере­

В последнее время получает распространение производст­ во строительного кирпича по полусухому методу. Поступаю­ щая с карьера глина измельчается на зубчатых вальцах до

Р и с . 61. Кольцевая камерная печь для обжига кирпича (план)

СССМ-538), обеспечивающих давление прессования кирпича

морье. На Руси стеклоделие было значительно развито в до­ монгольский период.

Важнейшую, роль в дальнейшем развитии стеклоделия в России сыграл государственный стекольный завод, заложен­

науки и технике стеклоделия. Большой вклад в науку о стекле внес крупнейший русский ученый Д . И. Менделеев. Значитель-

*Fe2 03 —до 0,5%. ** AS2 03 —до 0,25%.

***ZnO —до 6%, F — 4-9%.

****ВаО —до 5%.

К вспомогательным материалам относят красители, обес­

щих основных процессов: дробления, измельчения, обогаще­

По способу выделения тепла и передаче его стекломассе электрические печи подразделяются на 3 группы: дуговые, пе­ чи сопротивления (прямого и косвенного) и индукционные печи.

По устройству рабочей камеры стекловаренные печи под­ разделяются на горшковые и ванные. Горшковые печи приме­ няются лишь в специальных случаях (для варки оптического стекла, цветных стекол и некоторых других). В этих печах стеклянная масса варится в огнеупорных шамотных горшках емкостью от 100 до 1500 кг. Выработка стекла производится периодически — один цикл варки продолжается от 24 до 48 ч.

Ванные печи могут быть как непрерывного, так периодическо­ го действия и предназначены для варки листового, штучного,

мещаемую с выработочной частью ванны). Площадь зеркала

шихты, однако она неоднородна и пронизана большим коли­

освобождается от видимых пузырей и устанавливается равно­ весие между стекломассой (жидкой фазой) и газами, остаю­

щихся по химическому составу, протекает для обычных сте­ кол при температуре 1400—1500° С.

Охлаждение (студка) производится при снижении темпе­ ратуры вновь до 1200—1100° С.

Изготовление стеклянных изделий из стекломассы произ­ водится специальными стеклоформовочными машинами мето­ дом прессования, прессовыдувания, выдувания, вытягивания и прокатки.

Растворимое жидкое стекло применяется преимуществен­ но в виде водных растворов и представляет собой расплав из

Обычно жидкое стекло выражают формулой nR 2 0 - mSi0 2 , где R 2 0 — Na 2 0 или КгО. Растворимое стекло получают в стекловаренных печах так же, как и обычные стекла. Расплав после охлаждения получается в виде «силикат-глыбы» или