Технология получения гранулированных пресс-порошков

Помимо пластического и шликерного способов подготовки, массы в практике керамических предприятий используется и полусухой способ подготовки пресс-порошка. Для этого используются различные технологические схемы.

При изготовлении плиток из одной глины без добавок применяется следующая обработка: глина предварительно дробится высушивается в сушильном барабане до остаточной влажности 6-8/о, измельчается в роторной мельнице или бегунах сухого помола, просеивается и хранится в бункерах.

В том случае, если в состав керамической массы входят шамотные или другие добавки, глина подвергается пластической пере работке: при использовании огнеупорной глины используются стругачи, бегуны мокрого помола (вальцы тонкого помола, глиномешалка). Шамот подвергается грубому дроблению в щековых дробилках, измельчению в бегунах сухого помола, просеиванию на ситах и смешиванию в двухвальном смесителе. Из подготовленной глиномассы формуется валюшка на ленточных прессах с последующей сушкой, измельчением в бегунах сухого помола или в ротационных мельницах, просеиванием и хранением в бункерах. Однако такие технологии не позволяют получать качественные плитки.

Более прогрессивная технология получения пресс-порошков в урбогрануляторах. Несмотря па то что шликерный способ подготовки массы с последующей сушкой в БРС не позволяет получать пресс-порошки с достаточно стабильными свойствами, расход энергии на сушку от начальной влажности 40-67% очень высокий и составляет 1900 МДж/т. Чтобы снизить расход энергии, арубежные фирмы используют сухой способ измельчения сырьевых материалов и получения пресс-порошков. Сухой тонкий помол производится в струйных, молотковых или роторных мельницах. Также можно применять мельницы, сочетающие функции одновременной сушки и помола. Помольно-сушильная установка немецкой фирмы «Kazemag» «Andres GmbH» измельчает и подсушивает глину до влажности 14%.

Глина измельчается под действием двух роторов с одновременной сушкой в потоке горячего воздуха (300 °С). Куски размером 50 мм измельчаются до 2 мм. Количество частиц размером 0,2 мм с влажностью 7-7,5% составляет примерно 66%. В установке создаются оптимальные режимы сушки (кратковременное пребывание глины в мельнице, преимущественно удаление влаги с поверхности частиц). Благодаря этому удается получить порошок требуемого гранулометрического состава. Производительность такой установки 24 т/ч, количество испаряемой влаги 0,6 т/ч, расход энергии 270 МДж/т, расход жидкого топлива 77 л/ч.

Для измельчения твердых непластичных материалов используется однороторная мельница «Unirotor» также немецкой фирмы. Процесс измельчения производится под действием реверсивно вращающегося со скоростью 25-100 м/с дискового ротора с подвижно закрепленными молотками. Максимальный размер загружаемых кусков 250 мм, размер частиц молотого материала не превышает 1 мм. Производительность мельницы до 3,3 т/г.

Фирмой «Netzsch» (ФРГ) разработана помольно-сушильная установка для измельчения и сушки глин и смешанных глинистых и непластичных материалов до размера менее 20мкм. Сушильная камера таких установок обогревается за счет тепла от сжигания жидкого топлива или газа. Благодаря непродолжительному нахождению в сушильной камере исключается пересушка материала, и он с небольшой остаточной влажностью проходит последующую воздушную сепарацию. Крупные фракции снова возвращаются в мельницу на домол.

Помольно-сушильные установки данного типа имеют преимущество в том, что движение частиц в процессе обработки происходит в непрерывном потоке нагретого воздуха, который создается нагнетающим вентилятором. Эти установки дают высокую степень измельчения, максимально используется теплота нагретого в сушильной камере воздуха.

Комплексная установка, сочетающая струнную мельницу и воздушный сепаратор, предназначена для тонкого помола пластичных и непластичных сырьевых материалов с различной твердостью и образивностью. Измельчение частиц происходит в вихревом воздушном потоке, создаваемом двумя инжекторами, и за счет соударений, после чего частицы с воздушным потоком уносятся в сепаратор. Сепарация порошка происходит под действием центробежной силы, которая создается восходящим воздушным потоком и вращающимися на вертикальном валу роторами. В зависимости от скорости движения воздушного потока и вращения ротора определяется содержание каждой фракции. Тонина помола находится в пределах 2-700 мкм. Влажность загружаемого материала примерно 15%.

При сухом помоле получаются порошки с содержанием частиц менее 60 мкм в количестве до 90%. Однако при прессовании таких тонкодисперсных порошков наблюдается плохое заполнение пресс-форм из-за низкой текучести, затрудняется удаление воздуха из порошков в процессе прессования. При обжиге таких плиток наблюдается неравномерная усадка и образование трещин.