Подготовка сырьевых материалов

Керамическая масса представляет собой смесь предварительно измельченных сырьевых материалов. Исходные материалы в виде кусков различных форм и размеров для повышения производительности оборудования при окончательном помоле измельчают механическим путем, как правило — дроблением и размалыванием.

Каменистые материалы (полевой шпат, пегматит, кварц, бой керамических изделий) подвергают грубому дроблению на щековых дробилках до размера частиц 3—15 мм.

Щековые дробилки — машины для грубого предварительного дробления материалов. Измельчение в таких агрегатах осуществляют путем раздавливания каменистых материалов между двумя щеками дробилки. Одна щека неподвижная, вторая крепится к шатуну и совершает возвратно-поступательные движения, попеременно уменьшая или увеличивая зазор между щеками (рис. 9.1).

Рис. 9.1. Щековая дробилка.

Крупные куски каменистых материалов засыпают сверху в дробилку, и они попадают в пространство между щеками. При сближении щек куски материала, находящиеся между ними, разрушаются. При обратном (холостом) ходе подвижной щеки измельченные куски материала падают вниз. Более крупные куски, находящиеся выше, перемещаются на освободившееся место и измельчаются при следующем приближении подвижной щеки. Регулируя ширину зазора между щеками и частоту их сближения, можно изменять крупность зерен материала и расход измельчаемого продукта.

По кинематической схеме приводного механизма различают щековые дробилки с простым (ЩДП) и сложным (ЩДС) движением подвижной щеки; по способу крепления подвижной щеки — с верхним и нижним ее подвесом, с равномерным передвижением; по технологическому назначению — щековые дробилки крупного (первичного) и среднего (вторичного) дробления.

После дробления в щековых дробилках каменистые материалы подвергают среднему измельчению до размера частиц 1 мм в бегунах, валковых и конусных дробилках.

Бегуны — это устройства для измельчения и смешивания материалов в результате их перемещения, раздавливания и частичного истирания катками в чугунной чаше (рис. 9.2). Они состоят из чаши и двух (или трех) катков (жерновов), которые двигаются вокруг горизонтальной или вертикальной оси. В керамической промышленности используются бегуны с каменными катками.

Рис. 9.2. Бегуны:

1 — катки; 2 — чаша Для измельчения цельнокусковых материалов (не подвергавшихся предварительному дроблению) используют бегуны с неподвижной чашей и двигающимися катками. Для измельчения материала, прошедшего предварительное дробление, применяют бегуны с вращающейся чашей и неподвижными катками.

На сегодня бегуны бывают различных конструкций: непрерывного или периодического действия, также различают бегуны сухого и мокрого измельчения для одновременного измельчения и смешивания (смесительные бегуны). По способу крепления бегуны делят на два типа: с вращающимися катками с неподвижной чашей и с неподвижными катками относительно вертикальной оси и вращающейся чашей.

Сами чаши этих машин бывают как цельными, так и составными, а находящиеся в чаше катки бывают как свободно посажены на оси, гак и соединены с ними жестко.

Машины с неподвижной чашей могут быть двух типов — легкого или тяжелого. Они отличаются друг от друга весом жерновов и числом оборотов.

Загрузка материала идет сверху лопатой или из бункера. Катки вращаются и размалывают загруженный материал. Скребки (плужки) при вращении катков гонят материал к разгрузочному отверстию (окну), таким образом, он многократно измельчается под катками. Измельченный материал высыпается в окно, и процесс снова повторяется.

При выходе из бегунов размолотый материал подвергается просеиванию через сито, а не прошедшие через сито куски возвращаются обратно для домола.

Валковые дробилки — это устройства для дробления материалов до размера частиц 4—8 мм с вращающимися навстречу друг другу валками или вращающимися валками и неподвижной щекой. Измельченные каменистые материалы засыпают сверху на валки и раздавливаются ими без истирания путем постоянного и непрерывного нажима на измельчаемые куски. Затем они выбрасываются из дробилки в виде небольших зерен определенного размера (рис. 9.3).

Чтобы валки не деформировались и не ломались при попадании на них слишком крупных или твердых кусков, один валок зафиксирован неподвижно, а другой находится в подвижных подшипниках. При попадании крупного куска материала подвижный валок отдвигается на расстояние, достаточное для прохождения этого куска, после чего он приближается к не;

Рис. 9.3. Валковая дробилка.

подвижному с помощью специальной пружины. Благодаря тому, что один из валков дробилки установлен с возможностью смещения, можно изменять ширину зазора между валками, что позволяет изменять крупность зерен конечного продукта.

Валковая дробилка классифицируются по числу валков (одно-, двухтрехвалковые и более); по типу сменных рабочих органов (с гладкими, рифлеными и зубчатыми поверхностями валков).

Конусные дробилки реже применяют при производстве керамических изделий из-за сложности конструкции, трудности регулирования ширины выходного отверстия и быстрого засорения рабочего пространства при попадании вязких материалов.

Конусная дробилка используется для дробления твердых каменистых материалов посредством раздавливания кусков внутри неподвижной конусообразной чаши усеченным вертикальным конусом, совершающим круговое качание (эксцентричное вращение). Внутренняя поверхность обоих конусов может быть как гладкой, так и ребристой (рис. 9.4).

Куски материала забрасываются в воронку — рабочее пространство конусной машины — и измельчаются между внутренней поверхностью полого конуса (внешний) и внутренней поверхностью усеченного вертикального конуса (внутренний).

По технологическому признаку конусные дробилки классифицируют на машины крупного дробления (неподвижная конусообразная чашаустанов;

Рис. 9.4. Конусная дробилка:

1 — шарнир подвеса конуса; 2 — подвижный конус; 3 — неподвижный конус; 4 — приводной вал; 5 — эксцентрик; 6 — вал лена вершиной вниз, дробящий конус крутой), среднего и мелкого дробления (неподвижная конусообразная чаша установлена вершиной вверх, дробящий конус пологий).

Измельченный каменистый материал просеивают через металлические сита и пропускают через магнитный сепаратор для отделения ферромагнитных примесей. Частицы, не прошедшие через сита, возвращаются для повторного дробления, а мелкие частицы поступают на хранение в бункер.