содержание   ..  20  21  22  23  24  25  26  27  28  29  30  ..

Приготовление пластичной массы в производстве фарфоровых и фаянсовых изделий

Приготовление массы предусматривает разрушение начальной структуры сырьевых материалов путем их измельчения (каменистые) и диспергирования при распускании в воде (глинистые); составление новой дисперсной системы — массы из нескольких компонентов; создание структуры массы путем смешения, тонкого помола, обогащения, обезвоживания, переминаний, вакуумирования.

В производстве фарфоровых и фаянсовых изделии энергоемкость подготовки пластичной массы составляет до 30% всей энергии, расходуемой на технологические цели, а потребность в рабочей силе для выполнения этих работ не более 3% (95—97% изделий изготовляется способом пластического формования).

Технологические схемы подготовки массы имеют много общего: мокрый (шликерный) способ подготовки, однотипность используемого оборудования, последовательность выполняемых операций. Подготовка массы осуществляется путем совместного помола и смешивания в шаровой мельнице всех компонентов массы или путем раздельного помола — каменистых материалов в шаровых мельницах и роспуска глинистых в мешалках или шаровых мельницах с последующим смешиванием всех компонентов массы в мешалках пропеллерного типа. При совместном помоле повышается однородность
массы, однако длительность помола увеличивается на 30—35% по сравнению с раздельным помолом компонентов массы. На фарфоро-фаянсовых заводах подготовку многокомпонентной массы обычно осуществляют раздельным помолом каменистых материалов и роспуском глинистых (рис. 18).

Тонкому помолу материалов предшествует дозирование компонентов массы по объему (вода) и по массе (твердые компоненты).
 

Рис. 18. Принципиальная схема производства посуды

Глинистые материалы распускают в винтовых мешалках. Порядок загрузки следующий. Мешалка заполняется водой, подогретой до 45—50° С. Одновременно включается подача пара в паропровод мешалки (особенно в зимнее время). При заполнении водой половины или 3/4 емкости резервуара подают глинистые материалы, предварительно измельченные на глинорезных машинах (стругачах) или валковых дробилках до величины кусков не более 20 мм в поперечнике. Обогащенный каолин предварительной подготовки не требует.

Ниже приводятся примеры расчета (по А. И. Авгу-стинику) загрузки каолина и глины для распускания в мешалке с полезной емкостью 13 м3.



Пример 1. Влажность каолина на складе 8%, плотность каолина 2,55 г/см3, заданная влажность суспензии в емкости 60%. Требуется определить количество воды, подлежащей заливке в емкость мешалки, и массу загружаемого на роспуск каолина.

В 100 кг суспензии будет содержаться 60 кг воды и 40 кг сухого каолина, что по объему равно 40:2,55+60=75,7 л.

В резервуаре мешалки полезной вместимостью 13 м3 должно содержаться (4Ю-13 000) : 76,7 = 7000 кг сухого каолина и 8% воды, т. е. 560 кг, всего 7560 кг. Воды потребуется (13 000-60) :75,7= = 10 000 кг. С учетом воды, поступившей вместе с каолином (560 кг), необходимо залить в емкость еще 9440 л. Для расчета массы на 1 м3 вместимости мешалки делят массы каолина и воды (7560 кг и 9440 л) на емкость мешалки 13 м3, получая соответственно 582 кг каолина и 725 л воды. Таким образом, на 1 т каолина надо залить 9440 : 7560=1,25 т воды.

Пример 2. Влажность глины на складе 18%, необходимо получить суспензию влажностью 75%. Методика расчета та же, т. е. 25:2,55+75—85 л (25-13000)-5-85 = 3830 кг сухой глины и (75-13 000) • 5-85= 11 500 л воды. С учетом 18% воды, поступающей с глиной, что составляет 690 л, надо загрузить в емкость 3830+ +690=4520 кг глины и залить еще 11 500—690=10 810 л воды.

В 1 м3 емкости загружается 348 кг глины и 830 л воды для получения суспензии влажностью 75%. На 1 т глины надо залить 10810 : 4520=2,4 т воды.



Суспензию глинистых направляют в расходную емкость (мешалку) или разбавляют водой до влажности 85% и подают насосами на гидроциклонное обогащение.

При раздельном помоле в шаровую мельницу в определенных количествах подают воду, загружают все кварцевые материалы, 5—7% глинистых (или бентонит в количестве 1—2%, если его вводят в массу), политый черепок, а также ПАВ (сульфитно-спиртовую барду) в количестве 1%. Помол продолжается 2,5—3 ч. Затем в мельницу загружают полевой шпат и утельный

черепок и размалывают их в течение 4—5 ч. Соотношение М : Ш : В= 1 : (1,2—1,8) : 1. Мельница заполняется на 85—90% объема.

Режим работы шаровой мельницы при раздельном помоле компонентов массы приведен в табл. 4.

Таблица 4. РЕЖИМ РАБОТЫ ШАРОВОЙ МЕЛЬНИЦЫ ПРИ РАЗДЕЛЬНОМ ПОМОЛЕ КОМПОНЕНТОВ МАССЫ

Сливают суспензию массы из шаровой мельницы в сборную мешалку при помощи сжатого воздуха, пропуская ее через сито № 02.

При совместном помоле сырьевых материалов роспуск глинистых осуществляют одновременно с помолом каменистых материалов в шаровых мельницах. При этом сначала загружают каменистые материалы, бой изделий и глину (около 5%) или весь бентонит (если его вводят в массу), а затем после 8,5—10,5 ч помола остальные глинистые материалы (каолин и глину) и электролиты — соду и жидкое стекло. Продолжительность совместного помола около 2—3 ч.

Добавление глинистых материалов при первой загрузке шаровой мельницы необходимо для того, чтобы предотвратить осаждение более крупных непластичных компонентов и удержать их между мелющими телами для улучшения размалывания.

Соблюдение оптимальных режимов работы шаровой мельницы улучшает ее использование, однако КПД ее остается низким — около 15%, так как только тысячный удар шара приводит к разрушению частиц материала. Приготовление 1 т фарфоровой массы (в пересчете на сухое вещество) на технологической, линии с шаровыми мельницами вместимостью 8,2 м3 требует электроэнергии 32—35 кВт-ч, воды 1,7—1,9 м3, сжатого воздуха 0,5—0,8 м3. Для снижения затрат на тонкий помол создаются шаровые мельницы с полезной вместимостью 32 м3 (фирма «Дорст», ФРГ), что увеличивает единовременную загрузку материала до 16 т.

Контроль качества помола материалов в шаровой мельнице осуществляют ситовым анализом. Тонина помола в шаровых мельницах должна быть такой,-чтобы остаток на сите № 0056 (10085 отв/см2) был 0,5—1% для фарфоровых масс и 2—8% для фаянсовых. Влажность суспензии 55—60%. Температура суспензии фарфоровой массы в сборной мешалке 25—30, фаянсовой — 40—45° С.

Независимо от способа тонкого помола суспензию массы, перемешанную в сборной мешалке, пропускают через вибросито № 01 (с латунной сеткой 3460 отв/см2) и постоянные ферромагниты.

Транспортирование суспензий осуществляется принудительно насосами и реже самотеком по лоткам. Для принудительного транспортирования суспензий масс и глазурей используют насосы — мембранные, поршневые и винтовые (героторные). Наиболее распространены мембранные насосы, способные перекачивать суспензии влажностью 40—70% и работать при давлении до 2,5 МПа. Конструктивно насосы выполняются двухцилиндровыми и реже одноцилиндровыми.

Создавая рабочее давление до 2—2,5 МПа, они обеспечивают получение из фильтр-прессов массы влажностью 21—22%. Насосы типа 2МС-7,5/16 и 2МС-7Д/20 имеют по два поршня разного диаметра, работающих попеременно. При достижении давления 1 МПа большой поршень отключается. Малый поршень, продолжая работать, создает давление до 2 МПа. Преимуществом насосов является отсутствие контакта работающего поршня с перекачиваемой массой, что исключает загрязнение ее металлом в результате износа деталей.

Другая разновидность указанных насосов — одно- и двухпоршневой насос с фарфоровым плунжером. Работа насоса регулируется автоматически — по мере увели-s чения давления уменьшаются число ходов и подача суспензии, а одновременно и величина ее пульсации.

Рис. 19. Героторный насос
1-статор; 2 — ротор; S — уплотняющая резиновая муфта; 4 — карданный вал

Рис. 20. Способы обезвоживания материалов

Производительность насосов до 10 м3/ч при рабочем давлении до 2,5 МПа.
В последние годы освоены мононасосы (героторные насосы) производительностью до 200 м3/ч при рабочем давлении 1—2,5 МПа. Насосы фирмы «Нетчш» (ФРГ) типа НЕ100 и НЕ80 имеют эластичный статор в металлическом корпусе и стальной ротор (рис. 19). Статор футерован резиной в виде двухзаходной резьбы с высоким шагом и большого профиля. Ротор — одно-заходный винт с половиной шага статора. При вращении ротора подающие полости между внутренней поверхностью статора и ротором непрерывно смещаются аксиально со стороны всасывания в сторону нагнетания, не изменяясь по форме и объему. Глубина всасывания суспензии достигает 8 м. Конструктивно насосы выполняют одно-, двух- и четырехступенчатыми с .рабочим давлением соответственно 0,6; 1,2 и 2,4 МПа.
Героторные насосы целесообразно использовать для перекачивания суспензий и заполнения фильтр-прессов при невысоких давлениях.

содержание   ..  20  21  22  23  24  25  26  27  28  29  30  ..