Подготовка сырьевых материалов

Подготовка каменистых материалов. Основные сырьевые материалы поступают на переработку в виде кусков (кроме песка). В зависимости от величины кус­ков дробление производят так, как показано на рис. 8. На заводах сырьевые материалы обычно подвергают

грубому, среднему и мелкому дроблению, грубому и тон­кому помолу. Тонкий помол завершает механические про­цессы измельчения материалов. Сверхтонкий помол в ке­рамическом производстве еще не используется.

Выбор дробильно-помольного оборудования опреде­ляется физическими свойствами материала и требова­ниями, предъявляемыми к продуктам размола.

Дробление и грубый помол. Кусковые каменистые материалы (кварц, полевой шпат, пегматит) перед из­мельчением моют и обжигают. Иногда мойке подвергают предварительно обожженные материалы. Моют кусковые материалы в шпатомойке. Цилиндр шпатомойки футе­руют силексом или фарфоровой клепкой. Предваритель­ный обжиг с последующим резким охлаждением способ­ствует повышению размолоспособности каменистых ма­териалов. В результате резкого охлаждения куски мате­риала растрескиваются по плоскостям спайности, что облегчает обнаружение вредных примесей — слюды, ро­говой обманки, железистых и других включений. Сорти­ровка обожженного камня производится на ленточном конвейере.

Для грубого и среднего дробления кусковых материа­лов используют щековые дробилки, в которых материал

раздавливается между подвижной и неподвижно^ щека­ми. Поскольку прочность дробильного материала обычно не превышает 250 МПа, на заводах в основном приме­няют дробилки со сложным движением щеки и реже с простым.

Степень измельчения материалов в щековых дробил­ках 3—6. При степени измельчения, равной 4, расход электроэнергии на 1 т продукции колеблется в пределах 0, 35—0, 44 кВт-ч для мягких пород, 0, 58—0, 73 кВт-ч для пород средней твердости и до 0, 73—0, 8 кВт-ч для твердых пород, причем расход электроэнергии изменяет­ся примерно пропорционально степени измельчения ма­териала.

Последовательность основных технологических опе­раций на участке предварительного (грубого) дробления материала приведена на рис. 9. Производительность линии предварительного дробления материала 0, 45— 0, 5 т/ч, расход электроэнергии 45—50 кВт-ч, расход воды на мойку 1, 5—2 м3, расход теплоты на обжиг — 90—102 кДж на 1 т материала.

Среднему дроблению и грубому помолу подвергают полевой шпат и пегматит до прохождения без остатка через сито № 1, 25 (34, 6 отв/см2) (рис. 10, вариант 1), а бой изделий, доломит и кварц — через сито № 09 (64 отв/см2) (рис. 10, варианты 2 и 3). Расход воды на промывку 1 т обогащенного черепка равен примерно 1, 5 м3. При производительности линии 0, 25—0, 3 т/ч рас­ход электроэнергии на измельчение 1 т материала сос­тавляет 40—50 кВт • ч.

Для мелкого дробления и грубого помола кварца, пегматита, боя изделий и других материалов применяют бегуны. Принцип действия бегунов основан на раздав-" ливании и одновременном истирании материала, что обеспечивает увеличенное содержание мелких фракций в продуктах размола. Для того, чтобы в массу не попа­дало железо, катки изготовляют из прочного гранита или песчаника. Металлическую чашу футеруют гранитными плитами. Коэффициент полезного действия бегунов 0, 6—0, 8. При необходимости выделения тонких фрак­ций из продуктов размола применяют воздушные сепа­раторы, работающие по замкнутому циклу с бегунами. Если каменистые материалы подвергают предваритель­ному обжигу, то их направляют затем на тонкий помол, минуя среднее дробление,

При обогащении каолина кварцевый песок и кварце­вые отходы используют в производстве без предвари­тельной подготовки, в редких случаях их моют на моеч­ных вибростолах, хотя мойка песка снижает содержание в нем красящих оксидов почти в два раза, а Удержание глинистых—до 1%. Просеивают песок для' массы на вибросите с 4 отв/см2, для глазури на сите № 05 (193 отв/см2).

Бой изделий после сортировки и предварительного дробления до прохождения через сито № 09 (64 отв/см2) подают в бункера. Иногда бой изделий подают непосред­ственно на тонкий помол в шаровую мельницу.

Мокрый тонкий помол. Независимо от способа тонкого помола разрушение материала начинается в его наиболее ослабленных местах — стыках между частица­ми материала, порах, трещинах и др. Помол материала в водной среде ускоряет этот процесс.

Высокая гидрофильность размалываемых материа­лов способствует тому, что молекулы воды размером 0, 14 нм, быстро смачивают вновь образующиеся при раз­рушении поверхности частицы, способствуя помолу. Добавление 0, 5—1% ПАВ усиливает расклинивающее диспергирующее действие воды, так как молекулы ПАВ более подвижны, чем молекулы воды. Это улучшает сма­чивание поверхности частиц и приводит к более быстро­му накапливанию воды в устьях у начала трещин. В микротрещинах создается двухмерное давление, на­правленное в глубь частицы, которое, действуя одно­временно с понижением свободной поверхностной энер­гии частиц, ускоряет их разрушение (образование зоны предразрушения). Образуя полимолекулярный слой на поверхности микротрещин толщиной от сотен до тысяч молекул (до 0, 1 мкм), вода действует как поверхностно-активная добавка, развивая в самых узких участках тре­щин давление до 245 МПа. Этим объясняется большая интенсивность мокрого измельчения каменистых мате­риалов в шаровой мельнице по сравнению с сухим (на 35—45%). Это также объясняется и тем, что наряду с адсорбционным понижением прочности, насыщением сво­бодных связей измельченного материала и дезагреги­рующим действием воды, повышается удельная энергия удара шаров ввиду меньшего демпфирующего (аморти­зирующего) действия водной суспензии по сравнению с действием порошков в слое при сухом помоле мате­риалов.

Тонкий помол повышает реакционную активность от­носительно инертных при нормальной температуре ка­менистых компонентов массы, создает условия для до­полнительной очистки их от вредных примесей, ускоряет протекание сложных процессов формирования черепка при высоких температурах обжига и физико-технических свойств изделий. Тонкий помол сырьевых материалов способствует разрушению структуры материала, частич--ной деформации кристаллической решетки и, следовав тельно, ее активизации. Изменяются и поверхностные свойства материала. Электрический заряд, возникающий на поверхности частиц при их измельчении, повышается по мере их измельчения до определенного предела, а за­тем уменьшается и может служить характеристикой по­верхностной активности материала.

Высвобождение энергии вызывает качественные из­менения материала. Так, при весьма тонком (меньше 2 мкм) сухом помоле каолина в вибромельнице наблю­дается аморфизация кристаллической решетки каоли­нита, связанная с возникновением дефектов, сдвигом пакетов, разрывом связей между слоями (до 97% при продолжительности помола 30 ч). С повышением тонины помола уменьшается число частиц каолина, имеющих гексагональную форму, и увеличивается количество частиц ромбической модификации. При более дли­тельном помоле происходит агломерация(слипание) частиц вследствие значительного увеличения поверхност­ной энергии. Длительный помол отрицательно влияет на технологические свойства массы и процессы фарфо-рообразования при обжиге. Использование в фарфоро­вой массе каолина с размером частиц менее 2 мкм спо­собствует повышению пластичности массы, прочность на изгиб в сухом состоянии возрастает почти в 2 раза, повышается плотность сырца и улучшается его механи­ческая обработка.

Помол кварца происходит селективно по кристалло­графической ориентации с одновременным повышением анизометрии. При этом изменяется не только размер частиц, но и их форма. При измельчении песка в шаро­вой мельнице окатанную форму имеют только зерна размером более 230 мкм. С уменьшением размера частиц их форма становится угловатой. У фракций размером зе­рен менее 200 мкм не наблюдается резких различий в форме при измельчении в различных помольных агрега­тах. Тонкий помол способствует отделению отдельных примесей, например слюды, при последующем пропуске суспензии через сито, Повышает однородность структуры изделий, увеличивает ее реакционную способность, в том числе образование стекломуллитовой фазы, при обжиге, снижает количество остаточного (нерастворившегося) кварца, улучшая тем самым термическую и механиче­скую прочность изделий. Тонкий помол кварца повышает белизну и просвечиваемость фарфоровых изделий и сни­жает их пористость. Учитывая высокую активность квар­ца в процессах фазообразования при обжиге, его подвер­гают более тонкому (до 25 мкм) помолу, чем полевой шпат. Помол кварца до 3—60 мкм приводит к значитель­ному повышению модуля упругости материала. Исполь­зование тонкодисперсных исходных материалов способ­ствует образованию большего количества расплава, насыщенного кварцем, и позволяет существенно сгладить кривую, характеризующую модификационные изменения кварца при 500—600° С, а также снижению содержания полевого шпата в массе и перерождению кварца в кристобалит.

С повышением дисперсности кварца увеличиваются линейная усадка и плотность, снижаются пористость и водопоглощение фаянсовых изделий. Коэффициент ли­нейного термического расширения при 200—600° С, а также возможность растрескивания изделий при резком повышении температуры и их деформаций при обжиге возрастают.

Чем тоньше помол и равномернее гранулометрический состав массы, тем выше реакционная способность плав­ней. Исключение из массы крупных частиц плавней по­вышает равномерность распределения стеклофазы в че­репке, снижает его пористость, предохраняет от сниже­ния флюсующего воздействия крупных частиц полевого шпата, уменьшает размер железосодержащих минералов; облегчает литье и способствует получению отливок с более гладкой поверхностью. Крупнозернистый полевой шпат плохо распределяется в массе, поэтому в черепке возникают участки с низкой вязкостью расплава при обжиге. С повышением тонины помола полевого шпата образуются мелкие кристаллы муллита, а стекловидная фаза становится более однородной. Кристаллы муллита в этом случае распределяются по черепку более равно­мерно, чем при менее тонком помоле, что улучшает фи­зико-технические свойства изделий. Оптимальная тон­кость помола массы, мкм: для фарфоровых изделий, са­нйТарно-стройтельной керамики и фаянсовой посуди, а также других видов тонкой керамики (скульптуры) — до 60, глазурованных стеновых облицовочных плиток — около 60, плиток для пола, мозаичных плиток, химичес­ки стойких изделий — 60—200.

Тонкий помол каменистых материалов осуществляют обычно мокрым способом в шаровых мельницах и реже сухим способом. В производстве тонкокерамических из­делий наиболее широко применяются шаровые мельни­цы мокрого помола периодического действия с загрузкой и разгрузкой через люк. Максимальный размер кусков загружаемого материала не должен превышать 20— 40 мм. Чем меньше куски загружаемого материала, тем эффективнее работа шаровой мельницы. Шаровые мель­ницы вместимостью 0, 2—8, 2 м3 футеруют кремневыми, стеатитовыми, высокоглиноземистыми, фарфоровыми брусками и реже резиновыми плитами. Толщина брус­ков 75—100 мм, срок службы кремневой футеровки до 6 тыс. ч, фарфоровой — до 20 тыс. ч работы мельницы. Мелющие тела (кремневая галька, фарфоровые, стеати­товые или уралитовые) имеют размер 30—90 мм в попе­речнике. Износ кремневых мелющих тел составляет 0, -5—-2% массы размалываемых материалов (кремневой гальки 0, 05—0, 08%, уралита 0, 025% за 1 ч работы мель­ницы). Содержание мелющих тел размером 30—50 мм в общем объеме загрузки шаровой мельницы составляет 25—50%, 50—70 мм — 30—60%; 70—90 мм — 20—25% и зависит от состава массы, глазури и фритты. Преоблада­ние шаров большого диаметра способствует более быст­рому первичному дроблению каменистых материалов, более тонкий помол осуществляется трением телами меньшего диаметра.

При снижении размера частиц, загружаемых в мель­ницу, до 3 мм и предварительном помоле кварца произ­водительность мельницы увеличивается на 25%. Мате­риалы, загружаемые в шаровую мельницу, должны предварительно просеиваться через сито № 1, 25 (34, 6 отв/см2). Мелющие тела размером менее 30 мм в поперечнике удаляют из мельницы. Для этого периоди­чески (один раз в месяц) мелющие тела выгружают из мельницы, сортируют, удаляя изношенные шары. Теку­щий износ мелющих тел компенсируют согласно расче­ту добавкой их при каждой загрузке материала в бара­бан мельницы. Оптимальный коэффициент загрузки мельницы мелющими телами равен 46—55% (6, 4—6, 45^ i и на 1 м3). Количество материала, загружаемого в ша­ровые мельницы, колеблется от 0, 4 до 0, 45 т на 1 м3. Барабан мельницы заполняется на 85—90% объема.

Обычно отношение материала (М), мелющих тел (Ш) и воды (В) — М: Ш: В составляет 1: (1, 2—1, 8): 1. При помоле фарфоровой глазури кремниевыми шарами это соотношение равно 1: 1, 5: (0, 9—1), а керамических кра­сок в фарфоровых барабанах вместимостью 10 л — I: (1—1, 2): 0, 5. Вместо воды при помоле красок может быть использован в том же количестве скипидар.

Порядок загрузки шаровой мельницы: сначала за­гружают мелющие тела (по массе), заливают воду через водомер и фильтр (сетка № 028—567 или № 045—252 отв/см2 с прокладкой из войлока или стекляной ваты), далее загружают предварительно измельченный кварц, бой политых изделий и трошковскую глину (если она вводится в массу). Для предупреждения осаждения кварца при случайной остановке мельницы вводят 5—7% глины или 1—2% бентонита. После 2, 5—3 ч помола в барабан догружают полевой шпат или пегматит и утель-ный черепок и перемалывают содержимое мельницы еще 4—5 ч.

При загрузке мельницы вводят поправку на влаж­ность материала и на отклонения его состава, так как расчет загрузки дается с учетом сухой массы и опреде­ленного состава сырьевых материалов. При влажности материала W,; %, и массе материала по рецепту Р, кг, фактическая загрузка (с поправкой на влажность) сос­тавит (кг)

/И = Р-100/(100 — W).

Если по рецепту в массу необходимо вводить 35% ' пегматита, содержащего 74% полевого шпата и 26% кварца, а содержание этих компонентов в имеющемся пегматите составляет соответственно 72 и 28%, то коли­чество полевого шпата, которое необходимо ввести в мас­су, равно 35-0, 74 = 26%. При содержании в пегматите 72% полевого шпата для ввода 26% шпата необходимо ввести в массу (26-100)/72 = 36% пегматита. Количест­во кварца или кварцевого песка должно быть уменьшено ка 10% в связи с вводом части его с пегматитом (36— -26=10%).

Производительность шаровой мельницы зависит не только от правильности загрузки, но и от частоты вра­щения барабана и предварительной подготовки разма­лываемого материала. Так, при загрузке мельницы мате­риалом, измельченным до размера частиц не более 1 мм, и тонкости помола, характеризуемой остатком на сите № 006 (10 000 отв/см2) не более 2%, производитель­ность ее при вместимости барабана 1; 1, 2; 1, 4; 3, 9; 7, 2 м3 составит соответственно 110, 120, 130, 300 и 400—500 кг/ч.

Частота вращения барабана шаровой мельницы_за­висит от его диаметра D и составляет от 36/}/" д до 42, 5/]/£ > об/мин. Частота вращения барабана шаровой мельницы может быть рассчитана также по формуле n=8/D (5ф+2), где ср — коэффициент загрузки (0, 45— 0, 4). Мелющие тела размалывают материал в результате взаимных ударов шаров (97—98%) и частично истира­нием (2—3%). При малых оборотах барабана мельницы (< 36/yrD) помол происходит истиранием материала между мелющими телами (рис. 11, а). Такой помол мало­эффективен, так как при этом изнашивается футеровка. При нормальной частоте вращения барабана мельницы (90—120 м/мин) мелющие тела поддерживаются в верх­ней части барабана центробежной силой и, падая вниз, дробят материал ударами (рис. 11, б). С повышением числа оборотов часть размалываемого материала раз­брасывается мелющими телами по всему пространству (рис. 11, в). При этом быстро изнашиваются мелющие тела и футеровка. При оборотах, превышающих критиче­ские (> 42, 5lVD), содержимое мельницы прижимается, центробежной силой к стенкам барабана и помол мате­риала прекращается. Частота вращения шаровой мель­ницы зависит не только от размеров барабана, но и от вида мелющих тел.

Для загрузки в мельницу каменистых материалов, предварительно измельченных до зерен размером не бо­лее 2 мм, целесообразно использовать вакуум, а для раз­грузки суспензии из мельницы—давление воздуха (0, 2—0, 3 МПа) или вакуум. Расход воздуха 0, 66 м^/мин.

Ускорению размола материала способствует исполь­зование высокоглиноземистых (уралитовых) и других высокопрочных мелющих тел. Уралитовые мелющие те­ла (СТУ 48-28-13) цилиндрической (диаметр 30 мм и высота 35—40 мм) и шаровидной (диаметр 35—40 мм) формы (рис. 12) имеют плотность 3—3, 4 г/м3, что увели­чивает силу удара и ускоряет помол материала. Твер­дость их равна примерно 9 по шкале Мооса. Уралитовые

мелющие тела изготовляют из спекшейся массы водо-поглощением 0, 03% следующего состава, |%: 30 глины, 62, 8 глинозема, 7, 2 доломита. Использование уралито-вых мелющих тел, особенно цилиндрической формы, имеющих большую суммарную поверхность соприкосно­вения с размалываемым материалом способствует уско­рению размола в 1, 5 раза по сравнению с кремниевыми

Шарами. Расход электроэнергии сокращается более чем в 2 раза.

Тонкий мокрый помол энергоемок (на него приходит­ся до 60—65%) общего расхода электроэнергии на приго­товление массы), так как только 15%) затрачиваемой энергии совершают полезную работу. Несмотря на зна­чительный удельный расход энергии, а также малый КПД, шаровые мельницы мокрого помола высокопроиз­водительны (300—400 кг/ч), просты по конструкции и надежны в эксплуатации.

Тонина помола отощающих материалов и плавней определяется остатком на сите № 0056, который обычно составляет для фарфоровой массы 0, 5—1%, фаянсовой 2—8%, глазури 0, 02—0, 05%. Влажность массы в шаро­вой мельнице 45—50%.

Добавка в шаровую мельницу ПАВ (до 1 % по массе) ускоряет помол материала за счет повышения дисперги­рующего действия воды в микротрещинах материала.

Сухой тонкий помол. Этот способ помола каменистых материалов в настоящее время еще не нашел широкого применения в производстве фарфоро-фаянсовых изделий бытового назначения. Однако опыт отдельных фарфоро­вых заводов, отечественных и зарубежных, подтверждает целесообразность его использования.

Сухой тонкий помол каменистых материалов произ­водят в конических шаровых, ударно-отражательных или струйных мельницах непрерывного действия (рис. 13). Производительность линии тонкого помола каменистых материалов 1, 2—1, 5 т/ч, расход электроэнергии 65— 75 кВт'Ч, воздуха около 10 тыс. м3/ч (при давлении 0, 51—0, 58 МПа) на 1 т измельченного материала.

Помол в струйных мельницах практически сводит к минимуму загрязнение материала и обеспечивает высо­кую однородность помола (рис. 14) с остроугольной фор­мой частиц. Выход тонких фракций в 2 раза превосходит выход таких же фракций при помоле в мельницах дру­гих конструкций. Производительность установки пример­но 30 т/ч. Хорошо зарекомендовали себя в работе струйные мельницы СМЖ-30 и др.

Расход электроэнергии, потребляемой струйными мельницами, почти в 10 раз больше, чем при пользовании шаровыми мельницами. Однако они обеспечивают выход около 60% частиц размером < 10 мкм, чего нельзя достигнуть в шаровых мельницах.

Подготовка глинистых материалов. Последователь­ность операций при роспуске глинистых материалов (каолина, глины, бентонита) приведена на рис. 15. Роспуск глинистых материалов, перемешивание тонко­молотых каменистых материалов с распущенными в во­де глинистыми материалами, а также поддержание шлике­ров, масс и глазурей во взвешенном состоянии осуществляют в емкостях (мешалках), оборудованных винтовым смесителем пропеллерного типа. Реже роспуск глини­стых материалов производят в горизонтальных или вер­тикальных лопастных мешалках, маятниковых, плане­тарных и др.

Мешалка загружается водой до 75% объема. Влаж­ность суспензии каолина 55—60%, глин 70—78%. Дли­тельность роспуска каолина 3—4 ч в зимнее время и 2—3 ч в летнее, глины — соответственно 5—6 и 3—4 ч. Расход электроэнергии на роспуск 1 т каолина до 15 кВт-ч, воды 1, 2—1, 3 м3, глины — соответственно 60 кВт • ч и 2, 4 м3. При наличии гидроциклонов суспен­зию глины разбавляют дополнительно водой до влаж­ности 85%, доведя общий расход воды на 1 т глины до 4, 7—4, 8 м3. Использование ПАВ ускоряет роспуск гли­нистых материалов на 30—40% и снижает влажность суспензии на 6—8%.

Лопастные мешалки просты по устройству, однако они занимают много места, непроизводительны, металло­емки, тихоходны, имеют большую массу. В настоящее время их повсеместно заменяют пропеллерными мешал­ками.

При роспуске глинистых материалов в шаровых мель­ницах воду добавляют, доводя влажность суспензии для фарфора 55—60%, фаянса 65—70%, что обеспечи­

вает роспуск глинистых материалов до размера частиц 3—10 мкм. Продолжительность роспуска составляет от 40—50 мин до 1, 5—2, 5 ч при М: Ш: В, равном 1: 0, 5: 1, 5. Готовность глинистой суспензии определяют, пропуская ее без остатка через вибросито с латунной сеткой № 01 (3460 отв/см2). Суспензию сливают в пропеллерную ме­шалку для промежуточного хранения через вибросито № 01 (3460 отв/смг). Далее глинистая суспензия из ме­шалки промежуточного хранения подается мембранным насосом в смесительный бассейн (с мешалкой) для сме­шивания с другими компонентами массы.

Экономичность роспуска глинистых компонентов мас­сы может быть повышена при использовании жидко-струйных мельниц или струйных дезинтеграторов. Ис­пользование жидкоструйных мельниц в 2—3 раза сни­жает расход электроэнергии, позволяет уменьшить про­изводственные площади, превратить роспуск глинистых материалов в непрерывный процесс, что не только снизит трудоемкость, но и даст возможность включить их в ав­томатизированный поток технологических операций.

Из существующих установок для непрерывного рос­пуска глины лучшие показатели по производительности и энергозатратам имеют фрезерно-метательная мельница ФММ-10М и роторная мельница конструкции А. С. Слад-кова. Благодаря двум циркуляционным емкостям и цик­личной работе мельницы ФММ-10М суспензия выдается практически непрерывно. Схема машины типа ФММ-10М приведена на рис. 16. При непрерывном роспуске гли­нистых материалов длительность, трудоемкость роспуска и влажность суспензии снижаются, расход электроэнер­гии сокращается в 1, 5—2 раза.

В зарубежной практике все большее применение на­ходят дисковые быстроходные мешалки непрерывного действия, обеспечивающие роспуск комовых глин за 10— 30 мин при влажности суспензии 40—50%. Частота вра­щения вала с диском составляет 600—900 об/мин. Внед­ряются в производство также быстроходные мешалки с рециркуляцией шликера центробежными турбинными насосами, футерованными резиной. Для роспуска гли­нистых материалов используют и струйные центробеж­ные диспергаторы. При частоте вращения диска диспер-гатора до 1800 об/мин роспуск глинистых материалов происходит почти.в 30 раз.быстрее, чем роспуск их в мешалках других типов.

Сортировка и обогащение материалов. Из-за несо­вершенства помольного оборудования, не обеспечиваю­щего получение продуктов помола с заданным грануло­метрическим составом, а также наличия примесей в сырьевых материалах, применяют различные способы сортировки и обогащения сырьевых материалов, масс и глазурей.

Сортировка материалов необходима для отделения более крупных частиц исходного или предварительно об­работанного материала, случайно попавших посторонних включений, разделения материала на фракции по грану­лометрическому составу.

Обогащением сырьевых материалов, масс и глазурей удаляют нежелательные примеси и в первую очередь красящие.

Механическая сортировка (грохочение) осуществля­ется машинами и устройствами, оборудованными ситами, решетками и колосниками, в которых материал делится на фракции, а примеси удаляются. Устройства с листо­выми решетками (со штампованными отверстиями) ис­пользуют для просева материала после среднего и мел­кого помола, устройства с ситами из проволоки — для сортировки среднего, мелкого и тонкого материала как в жидкотекучем состоянии, так и в сухом.

Грохоты вибрационные инерционные с круговым ка­чанием используют для отделения посторонних примесей от сыпучих материалов, а также для просвета материалов после среднего и мелкого дробления. Грохоты вибрацион­ные инерционные применяют для просева как очень мел­ких, так и крупных материалов.

Скорость передвижения сухого материала по сетке грохота зависит от типа и угла наклона грохота и равна •обычно 0, 05—0, 25 м/с. Окружная скорость сита-бурата Ю, 7—1 м/с. КПД обычных грохотов 60—70%, вибрацион­ных—до 90—98%. F

При процеживании суспензий и шликеров наклонным горизонтальным ситам на пружинящих опорах (грохо­там) сообщают от 300 до 500 колебаний в минуту при эксцентриситете вала (амплитуда колебания) 5—25 мм.

Инерционные грохоты используют для просева или 'процеживания суспензий тонкомолотых масс и глазурей. Пропуск суспензии через сито № 0071 (6400 отв/см2) 'способствует частичному удалению из массы железис­тых включений и слюды. Более высокую очистку суспен­зии получают при пропуске через сито № 0056 (10 085 отв/см2).

В промышленности широко применяют сита СМ-487А и СМ-487Б конструкции Харьковского ЦКБ Госстроя УССР. Производительность сита СМ-487А №02 (918 отв/ /см2) 2 т/ч при влажности шликера 32%. Конструкция сита предусматривает самоочистку, что является боль­шим преимуществом. На фарфоровых и фаянсовых заво­дах также используют сита K/Vs (ГДР), фирм «Боул-тон» (Англия) с магнитным сепаратором и др.

Воздушная сепарация служит для очистки сухих материалов с размером частиц меньше 0, 1 мм. Она основана на разделении частиц по крупности в связи с разной скоростью выпадания их из воздушного потока* из-за разницы в массе. К оборудованию для воздушной сепарации относятся циклоны, фильтры и электро­фильтры.

Поскольку на заводах основные технологические про­цессы выполняются мокрым способом, то приме­нение циклонов и фильтров ограничено. Их ис­пользуют лишь для улавливания пыли в дробильных отделениях, в цехах приготовления огнеупорного припа­са и гипсовых форм и др. Циклоны очищают воздух и топочные газы от пыли на 70—90%, матерчатые фильт­ры — 97—99%, электрофильтры — 97—99, 5%.

Сепараторы проходного типа могут применяться в установках, работающих по замкнутому циклу, для сортировки по крупности продуктов тонкого помола и уда­ления их из помольной камеры. Воздушная сепарация экономична, так как расход электроэнергии на 1 т сепа­рированного материала всего 0, 4—0, 5 кВт-ч. Сепараторы надежны в работе и высокопроизводительны, особенно при отделении фракций, проходящих через сито № 006 (10 000 отв/см2).

Гидравлическая классификация широко используется на обогатительных комбинатах для обогащения каолинов и песков, и реже непосредственно на технологических ли­ниях заводов для очистки глинистых материалов от круп­ных песчаных фракций.

Для разделения тонких глинистых фракций 0, 5— 0, 01 мм и менее наиболее эффективны гидроциклоны, для промывки песка — гидромеханические классификаторы и сотрясательные столы. При промывке на сотрясатель­ных столах из песка как более тяжелые удаляются час­тицы, содержащие примеси оксидов железа. Кроме того, происходит отмыв глинистых частиц, также содержащих красящие оксиды.

Магнитная сепарация сухих материалов осуществ­ляется на электромагнитных шкивах, электромагнитных барабанах, дисковых электромагнитных сепараторах и сепараторах высокого напряжения.

Электромагнитные шкивы СМ-63 и другие применяют для сепарации сухих материалов с размером частиц больше 5 мм. С повышением тонины помола трудность удаления железистых включений возрастает. Для маг­нитного обогащения тонкозернистых порошков целесо­образно применять сепараторы с вибратором, так как при вибрировании тонкого слоя порошка в магнитном поле облегчается удаление железистых включений.

Основные типы сепараторов для магнитной очистки сухих предварительно измельченных материалов (раз­мер зерна 0, 05—3 мм при влажности не более 1%) с сильным магнитным полем — индукционные роликовые ЭРС-1, барабанные с крестовидным магнитом СЭ-171, СЭ-167А и СЭ-190 и дисковые МСЛ-3. В промышлен­ности получили распространение шкивной сепаратор СМ-63, индукционные роликовые одно- и двухступенча­тые сепараторы с высокой напряженностью магнитного поля, что позволяет снизить содержание железа в поле­вом шпате в 5—7 раз. Сухая магнитная сепарация, на­пример пегматита, при однократном пропуске через магнитный сепаратор типа СМ-2 на 0, 15—0, 2% снижается содержание оксидов железа, а в промытом песке — в 2 раза. Оставшийся Fe203 после магнитной сепарации представлен магнитными минералами (биотитом, муско­витом и др.), находящимися в виде прослоек в каолини­те, полевом шпате или кварце. Для более полного уда­ления железосодержащих минералов необходима напря­женность магнитного поля около 1, 6 МА/м.

Подвесные электромагниты ЭП-1, ЭП-2 закрепляют над конвейерными лентами на высоте 120—130 мм для улавливания включений железа из материала, переме­щающегося на конвейере. Толщина слоя материала на ленте не должна превышать 100 мм для мощных сепара­торов и быть до 30 мм для сепараторов облегченного типа.

Магнитная сепарация жидких керамических масс и глазурей осуществляется с помощью стальных (постоян­ных) магнитов, уложенных на дне лотков для транспор­тирования суспензий, переносных электромагнитов с кас­кадным расположением на дне лотка, а также электро­магнитных сепараторов с сетчатыми полюсами. Магнит­ная очистка тонкомолотых материалов в жидкотекучем состоянии является последним этапом обогащения масс и глазурей.

Для магнитной сепарации суспензий и шликеров ши­роко используют ферромагнитные сепараторы типа 600-5, СЭС-240, СМ-488, постоянные магнитные сепараторы ФОЛ-5, магнитные плиты типа ЭП-255 и ЭП-31Г, пере­носные электромагниты с гребенчатыми полюсами ЭМ-1 и ЭМ-2 и с выдвижными полюсами типа ЭМ-3 и др. Производительность сепараторов 4—6 м3/ч, потреб­ляемая мощность 0, 5—0, 8 кВт. При трехкратном про­пуске суспензии через магнитный сепаратор ФОЛ-5 извлекается до 80% свободного железа. Производитель-кость сепаратора около 6 м3/ч.

Магнитный сепаратор «Вимс» (ФРГ) работает с ав­томатически регулируемыми циклами очистки, частота срабатывания 10—15 циклов в минуту. Каждый цикл включает три стадии: захват и отделение частиц минера­лов с магнитными свойствами на профилированных пли­тах в магнитном поле; очистка отдельных минералов пульсирующей струей воды; удаление магнитных мине­ралов с профилированных плит при снижении интенсив­ности магнитного поля и одновременном усилении струи воды. При потреблении энергии до 0, 05 кВт-ч, силе тока 65 А и напряженности магнитного поля 80кА/м возмож­но Снижение содержания Fe203 в каолине до 0, 15—0, 2%. Для магнитной очистки суспензий и глазурей при сливе в сборники широко используют гребенчатые переносные магниты, магнитные плиты, устанавливаемые в лотках перемещения суспензии.

Вопросы для самопроверки

Охарактеризуйте особенности мокрого тонкого помола материа­лов.

Каким способом повышают размолоспособность каменистых ма­териалов?

Какое влияние оказывает на свойства керамической массы и изделий тонкий помол сырьевых материалов?

Как интенсифицируют помол сырьевых материалов в шаровой мельнице? -

Как осуществляют роспуск глинистых материалов?

Назначение сортировки и способы обогащения порошков и сус­пензий.