Технологічні комплекси для виробництва виробів пластичним і напівсухим способами пресування мас

 

 

При виробництві виробів керамічного, вогнетривкого і силікатного виробництв основним технологічним процесом є процес пластичного або напівсухого формування мас. Подальший розвиток зазначених виробництв можливе не тільки за рахунок конструктивного удосконалювання пресового устаткування, створення перспективних машин і комплексів, але і за рахунок модернізації існуючих пресів при мінімальних капітальних витратах.

Великий внесок у фундаментальні теоретичні і експериментальні дослідження внесли вітчизняні і закордонні вчені – Попильскій Р. Я., Кондрашев Ф. В., Кайнарскій И. С., Жданович Г. М., Генералов М. Б., Дроздов Н. Е., Ильевич А. П., Туренко А. В., А. С. Ільїн, Джонс Д., Цегельскій В., Ряшеля X. І ін. – в області пластичного і напівсухого формування мас і створення пресового устаткування, в даний час в навчальній і науковій літературі представлені різні погляди на процес формування виробів, способи технічної реалізації наукових розробок у пресовому устаткуванні. У наукових статтях вчених матеріал представлений обмежено, а існуючі монографії і підручники вимагають перевидання.

Вироби будівельної кераміки в залежності від їхнього призначення, властивостей застосовуваної сировини і технологічних методів виробництва підрозділяються на вироби грубої кераміки (глиняна цегла, порожньотілі блоки, черепиця, каналізаційні і дренажні труби, плити для зовнішнього облицювання стін) і вироби тонкої кераміки (плитки для облицювання стін, підлоги, санітарно-будівельні вироби).

Технологічний процес виробництва виробів будівельної кераміки містить наступні основні операції: видобуток сировинних матеріалів, їхнє транспортування і збереження, переробка і збагачення, готування керамічних мас, формування виробів, їхнє сушіння і випал. У разі потреби виробу піддають декоративній обробці і глазуруванню з наступним випалом.

Найбільш відповідальним технологічним процесом виробництва будівельних виробів є процес їх формування. Існують три способи формування виробів – пластичний, напівсухий і шлікерний (ливарний). Вибір способу виробництва залежить від фізико-хімічних властивостей сировинних матеріалів, їхнього мінералогічного складу, розмірів виробів і їхнього призначення.

При пластичному способі формування (вологість глиняної маси W=17... 22%, тиск пресування Р=1, 5... 3 МПа) виготовляють цеглини, стінові камені, черепицю, керамічні труби й інші вироби. Останнім часом намітилася тенденція виготовлення виробів (дірчастої цегли, керамічних каменів і ін.) із жорстких мас (W =13... 14%, Р=3... 4 МПа).

При напівсухому способі пресування керамічних виробів (W =7... 12%, Р=20... 45 МПа) роблять стінову і лицьову цеглу, керамічні камені, а також плитки різних призначень (для облицювання стін, підлог і т. п.).

При шлікерному способі виробництва виготовляють тонкостінні вироби великих геометричних розмірів або вироби складної конфігурації (санітарно-технічні вироби: вмивальні столи, бачки, унітази і т. п.). При цьому використовують властивість пористої гіпсової форми всмоктувати частину води з залитої в неї шлікерної маси (W>32%). Внаслідок дифузії і випару води, маса ущільнюється (відбувається набір черепка), зменшується в об’ємі і вільно відокремлюється від форми.

При зазначених способах виробництва керамічних виробів вибір устаткування здійснюють з урахуванням властивостей використовуваної сировини і домішок, інтенсивності їхньої переробки, номенклатури і якості продукції.

 

 

Переробку глиняних матеріалів для виробництва цегли і порожньотілих каменів пластичним способом виконують за різними технологічними схемами. По одній з них глина перероблюється в наступній послідовності (рис. 1. 1) : дозування (ящиковий живильник) ; грубе подрібнення і вилучення великих твердих включень (вальці, для вилучення каміння, бігуни мокрого помолу) ; зволоження водою або парозволоження (двохвальний змішувач) ; проміжне збереження (силосні глинозапасники, глиносховища) ; розробка глини в глиносховищах, глинозапасниках (екскаватор, шнек, що обертається) ; розпушування і паропрогрів (двохвальний змішувач) ; переробка маси (бігуни мокрого помолу, дірчасті вальці) ; тонке подрібнення (вальці тонкого помолу, дірчасті вальці) ; подача пластичних мас на формування (ящикові, тарілчасті або стрічкові живильники) ; пластичне формування мас у стрічкових гвинтових (шнекових) пресах. Використовують вакуумні (СМ-1098, СМК-133, СМК-28, СМК-443А и ін.) і безвакуумні (СМ-58, СМ-294, СМК-21) преси, що складаються з корпуса, шнекового механізму, привода, голівки і мундштука.

При пластичному способі формування мас як основний агрегат використовують або стрічкові (шнекові) вакуум-преси, або комбіновані стрічкові вакуум-преси. Останні містять агрегати для змішування мас, вакуумування і формування.

На рис. 1. 1. представлена одна з типових технологічних схем виробництва цегли пластичним способом формування глиняних мас.

 

 

1 – ящиковий живильник; 2 – вальці, для вилучення каміння; 3 – бігуни; 4 – молоткова дробарка керамічного бою; 5 – грохот; 6 – живильник; 7 – глиномішалка; 8 – вальці тонкого помолу; 9 – стрічковий прес; 10 – різальний верстат; 11 – автомат-укладальник; 12 – сушильні візки; 13 – штовхач; 14 – сушило; 15 – гідравлічний знижувач; 16 – випалювальна піч

Відомі також і інші технологічні схеми розміщення устаткування, наприклад, з використанням баштових розпилювальних сушарок (БРС). У даній технологічній схемі здійснюється мокре диспергирування глиняної маси в глинобовтшці з наступним термічним зневоднюванням її в БРС (рис. 1. 2). У цьому випадку забезпечується більш якісна підготовка глиняних мас.

Рис. 1. 2. Технологічна схема виробництва цегли методом пластичного пресування з застосуванням розпилювальних сушарок: 1 – кар’єр; 2 – екскаватор; 3,