Загальна технологічна схема виготовлення керамічних виробів

 

Незважаючи на широкий асортимент керамічних виробів, різноманітність їхніх форм, фізико-механічних властивостей та видів сиро­винних матеріалів, основні етапи виготовлення таких виробів спільні: потрібно видобути сировинні матеріали, підготувати сировинну масу, сформувати вироби (сирець), висушити їх, випалити, обробити та впакувати.

Готуючи сировинні матеріали, насамперед руйнують природну структуру глини, вносять добавки, зволожують до потрібної форму­вальної вологості й утворення зручної для формування глиняної маси.

Переробку сировинної маси та формування виробів залежно від властивостей вихідної сировини й виду виготовлюваних виробів вико­нують пластичним напівсухим або шлікерним (мокрим) способами.

Застосовуючи пластичний спосіб формування виробів (рис. 6.1), глину подрібнюють на вальцях грубого і тонкого помелу. Для ефективнішого подрібнення її ще піддають переробці в бігунах. Після подрібнення глину подають у глинозмішувач, де вона перемі­шується з добавками до однорідної пластичної маси й зволожується до вологості 20..25%. Такий спосіб передбачає формування виробів на стрічкових пресах, які можуть бути вакуумними і без вакуумними. Для формування порожнистої цегли і керамічного каміння у мундштуці преса встановлюють порожнино-утворювальне осер­дя, що складається із скоби, до якої прикріплено стержні — порожнино-утворювачі. Вакуумування глини дає. змогу видалити з неї повітря знизити формувальну вологість на З...4 %, поліпшивши вдвічі-втричі формувальні та міцнісні властивості сирцю. Глиняний брус, який виходить з-під преса, розрізають автоматичним різальним апаратом на вироби заданого розміру.

Пластичним формуванням виготовляють звичайну та порожнисту цеглу, каміння, керамічні труби.

За напівсухим способом виробництва глину спочатку подрібнюють і підсушують до вологості 6..8%, потім подрібнюють у дезінтеграторах, просівають, зволожують порошок парою до вологості 8...12 % і ретельно перемішують у глинозмішувачі. Підготовлену масу пресують на гідравлічних або механічних пресах під тиском 15..40 МПа. Відформовані вироби випалюють у тунельній або щілинній печі.

Напівсухий спосіб переважає пластичний, оскільки не потребує сушіння виробів і дає змогу використовувати мало пластичні глини, завдяки чому зменшується потреба у виробничих площах і кількості працівників. Проте цегла напівсухого пресування має меншу морозостійкість.

Виробництво керамзиту

Керамзит здобувають випалюванням попередньо сформованих гранул із спучуваних глин з добавками чи без них. У залежності від фізико-механічних властивостей вихідної сировини застосовуються сухий, пластичний способи виробництва керамзиту.

Сухий спосіб застосовують при використанні сланців, шунгитутримуючих порід, аргілітів і інших однорідних по складу крупно структурних камнеподібних порід, що піддаються при кар'єрній вологості дробленню і розсіву (рис. 7.1).

При підготовці напівфабрикату фракцій 2,5-5 і 5-15 чи 5-10 і 10-20 мм перевага повинна бути віддана двох чи триступінчастому дробленню сировини з відсіванням придатних фракцій після кожного дробильного агрегату. Таке рішення зменшує вихід фракцій менш 2,5 мм, що при відсутності лінії але випалу керамзитового піску йдуть у відвал. Окремі фракції сирцю подають з видаткових бункерів ваговими дозаторами в обертову піч (розміром-2,5Х24 м) попередньої теплової обробки (до 400 ⁰С в плин 20 хв.), а потім в обертову випалювальну піч (розміром 3,5Х20 м), де матеріал спучується при 1120—1150°С на протязі 12—15 хв.

Щоб уникнути утворення спеків у 2 м від зони спучування з боку гарячого кінця подають порошок вогнетривкої глини, кварцового піску чи піритних недогарків. Готовий продукт із температурою близько 900 °С надходить по жолобу через откатну голівку печі в барабанний холодильник (розміром 2,2Х16 м) для охолодження до 600 °С. Остаточне охолодження до 70 °С відбувається в аерожолобі шириною 200 мм і довжиною 10 м.

До позитивних сторін сухого способу виробництва варто віднести простоту схеми, не численність технологічних переділів, менша витрата електроенергії, зменшення витрат на організацію виробництва. Недоліки способу: неповне використання сировини, неможливість коректування складу напівфабрикату органічними і мінеральними добавками, одержання готового продукту підвищеної крутості.

Пластичний спосіб підготовки сировини і готування напівфабрикату застосовують при використанні зволожених пластичних і пухких глинистих порід однорідного і неоднорідного складу.

Переробка добре спучуючихся глин по пластичному способі зводиться в основному до попередньої обробки маси, грануляції і подачі гранул сирцю в сушильну установку чи в обертову піч. Для уведення твердих добавок передбачений прийомний бункер зі стрічковим живильником, що дозує добавки безпосередньо на лінію переробки глин. Рідкі добавки при необхідності подають насосом у видатковий бак, постачений вентилем і механізмом дозування. Для формування гранул використовують стрічкові преси зі спеціальними мундштуками з отворами діаметром 6—12 мм.

Опудрююча установка складається з прийомного бункера, шнека-живильника, стрічкового елеватора, видаткового бункера, дискового живильника й опудрюючого барабана розміром 1,6Х8 м. Опудрюючу добавку в окремих випадках подають також через холодний чи гарячий кінець печі.

Сирцьові гранули обпалюють в обертових печах довжиною 20—50 м і діаметром 1,8—3 м (рис. 2.12). Після випалу охолоджені в барабанних чи шарових холодильниках гранули з температурою близько 80 °С подають скребковими конвеєрами й елеваторами у відділення гравієсортування.

 

 

Рис. 2.12 - Схема обертової печі для виробництва керамзиту:

1 –завантаження сирцьових гранул; 2 – обертова піч; 3 – форсунка; 4 – керамзит

 

 

Запитання для контролю знань

1. Схарактеризуйте способи отримання керамічних виробів.

2. Складіть технологічну схему виробництва керамічної цегли.

3. Наведіть вимоги до сировинних матеріалів при виробництві керамзиту.

4. Наведіть режими для сушіння для випалювання кераміки.