Тема 5 Попередній обробіток керамічних сировинних матеріалів

Питання для самостійного вивчення:

1. Порядок прийому і складування сировини.

2. Збагачення глинистих і кам’янистих матеріалів.

3. Вагове і об’ємне дозування.

1. Виготовлення керамічних виробів – галузь матеріалозатратна, зв’язана зі значними затратами сировини – більш ніж 3,5 млн. т. глин і каолінів( без урахування легкоплавких глин) і близько 130 тис. плавнів щорічно. Затрати основних сировини на 1 т. виробів із фарфору і майоліки – 1,63 т. фаянсу 1,5 для виготовлення глазурі для фарфору – 0,115, фаянсу – 0,085, майоліки – 0,07 т. Доля основної сировини в собівартості цих виробів 8-12%, в тому числі глинистого -4-5%, а допоміжних і додаткових матеріалів від 8(майоліка) до 11-12% ( фарфор, фаянс).

Зниження вартості сировини в собівартості виробів можливе за рахунок використання збагаченої сировини, широкого використання місцевої сировини, а також організації централізованого приготування керамічних мас і шлікеру. Прийому сировини, його зберіганню і економії витрат повинна надаватися значна увага.

Сировина, допоміжні та інші матеріали, які потрапляють на завод, зберігають у спеціально обладнаних складах, а при зовнішньому зберіганні (кам’яні кускові матеріали) – на відведені для цих цілей площадках, над якими повинні бути обладнані навіси. Площадки необхідно підняти над поверхнею землі для збереження їх від забруднення, а також зробити стойки для видалення атмосферних вод. В зачинених складах для зберігання сировини без тари передбачається система відсіків( закромів), а також ларів. Матеріали на складі зберігають окремо по видам, сортам, маркам тощо, за винятком змішування чи забруднення. Для обліку запасів сировини, на складі служать складські картки обліку. В них звертають увагу на норми мінімального та максимального запасу матеріалів, а також руху матеріалів на складі. Склади обладнують транспортними засобами – мостовими кранами, автокарами, ваговими візками тощо.

На силікатних заводах сировину зберігають слідуючим чином: на відкритих площадках (низькосортні вогнетривкі, тугоплавкі та легкоплавкі глини, кварцеві матеріали, польовий шпат та пегматити); під навісом (високосортові вогнетривкі глини); в закритих приміщеннях (каоліни, біловипалені глини, білі кварцеві піски, збагачені пегматити).

При виборі виду складського приміщення керуються в першу чергу здатністю сировини розкладатися під впливом атмосферних агентів і розмірами кусків сирих матеріалів.

Кількість та якість всієї сировини, яка надходить до складу заводу, перевіряють згідно до вимог стандартів, технічних вимог, та іншої документації.

2. Збагачення глинистої сировини сприяє стабілізації складу та технологічних властивостей мас, підвищує якість виробів та продуктивність обладнання, знижує транспортні витрати, покращує техніко-економічні показники виробництва.

Механічні способи – розсіювання на ситах та повітряна сепарація. Розсіювання дозволяє відділити домішки від компонента і розділити компонент на фракції (зерна) визначеного розміру. Здійснюється вона на повітряних класифікаторах, сепараторах, циклонах та фільтрах.

Електричні способи збагачення основані на електричному та магнітному сприйнятті компонентів сировини. Найбільш розповсюджені електромагнітні методи, які використовуються для розділення магнітно-сприйнятних мінералів і відділення залізистих включень.

Мокрогравітаційне збагачення основане на різній швидкості падіння частинок в потоці рідини (води). Суть мокрогравітаційного збаг. полягає в подрібненню каоліну, розпуску його у воді, яка містить електроліти – розріджувачі. Після цього суспензія потрапляє в чани куди додають коагулянти-вапнякове молоко або поліакріламід. Після цього суспензію обезводнюють на фільтрпресах, сушать і розфасовують в мішки.

При сухому способі каолін подрібнюють і сушать при Т 800-900⁰С, а потім пропускають через систему сепараторів і циклонів в яких відбувається відділення кварцу.

Комбінований спосіб збагачення глинистої сировини поєднує сухий спосіб збагачення з додатковим обробітком відходів (хвостів) мокрою класифікацією. Ультразвуковий метод збагачення каоліну, хімічне збагачення (відбілювання).

Збагачення пегматиту полягає у видаленні з нього польового шпату. В процесі збагачення відокремлюють кварц і слюди та інші шкідливі домішки. Процес збагачення складається з подрібнення, електромагнітної сепарації з послідуючою сухою сепарацією, або флотацією в кислому середовищі.

Якщо сировинні матеріали мають зайву вологу то вони підлягають сушінню. Сушкою називають видалення вологи із матеріалу . сушка відбувається в теплових агрегатах, які називаються сушарками, або сушильними барабанами.

При роботі з м’якими сировинними матеріалами (крейдою, м’яким мергелем, глиною) для попереднього подрібнення та взмучування сировини застосовують глинобовтушки з гідроциклонами. Застосування гідроциклона дозволяє відділити від глиняного шламу до 70% матеріалу, який не потребує додаткового помелу.

Для отримання керамічної маси високої якості, яка володіє заданими фізичними властивостями, необхідно провести дозування вихідних матеріалів, а саме останні повинні бути взяті в відношеннях, що відповідають рецепту, який дає ЦЗЛ.

3. Дозування сировинних матеріалів керамічного виробництва може проводитися ваговим або об’ємним методом.

Вагове дозування основане на безпосередньому відважуванні вихідних матеріалів на автоматичних вагах.

Об’ємне дозування основане на відмірюванні подрібнених та просіяних матеріалів визначеними об’ємами. Цей метод застосовують для порошкоподібних матеріалів, які володіють більше або менше постійним гранулометричним складом і не проявляють великої схильності до злежування.

Завдання для самоконтролю знань: дайте відповіді на такі запитання:

1. Назвіть порядок прийому і складування сировини.

2. Як відбувається збагачення глинистих і матеріалів?

3. Як відбувається збагачення кам’янистих матеріалів?

4. Яке дозування називається ваговим?

5. Яке дозування називається об’ємним?

Рекомендована література

Акунова Л.Ф., Приблуда С.З. „Материаловедение и технология производства художественных изделий”, М., „Высшая школа”, 1976, 216 с.