Гипсовыми вяжущими материалами называют тонкоизмель-ченные продукты термической обработки естественных или искусственных разновидностей сульфата кальция, способные после зат-ворения водой схватываться, твердеть и превращаться в камень на воздухе.
Различают низкообжиговые и высокообжиговые гипсовые вяжущие вещества. Низкообжиговые гипсовые вяжущие получают при температурах 140—180°С. Они состоят в основном из полуводного гипса (CaSO40,5H2O) и быстро твердеют. К ним относятся строительный, высокопрочный, формовочный и медицинский гипс. Высокообжиговые гипсовые вяжущие получают при температурах 600—1000°С. Они состоят преимущественно из безводного сульфата кальция (ангидрита) и медленно твердеют. К ним относятся ангидритовый цемент и высокообжиговый эстрих-гипс. Гипсовые вяжущие также входят в состав многих смешанных вяжущих, в которых основой композиции является полуводный гипс, а вторым компонентом — известь, цемент, измельченные гранулированные доменные шлаки.
Основное сырье для производства гипсовых вяжущих — природный гипсовый камень (CaSO^ 2Н20). Также могут быть использованы природный ангидрит (CaS04) и отходы химического производства — фосфогипс и борогипс. Необходимо иметь в виду, что использование в качестве сырья фосфо- и борогипса осложнено наличием в них загрязняющих примесей (оксидов алюминия, фосфора, фторидов и др.), которые могут негативно сказаться на свойствах вяжущего. В частности, при высоком содержании в фосфо-гипсе Р205 после тепловой обработки получается либо вообще не-твердеющий материал, либо низкопрочное вяжущее. Поэтому такой фосфогипс перед применением необходимо отмывать от примесей.
Archive for сентября, 2009
Производство гипсовых вяжущих материалов
Суббота, сентября 19, 2009Вяжущие материалы в современной индустрии
Суббота, сентября 19, 2009Современная строительная индустрия предъявляет к вяжущим материалам новые требования. Для производства железобетона нужен быстротвердеющий портландцемент, для сооружения бетонных дорог — цемент, обладающий повышенной деформатив-ной устойчивостью, морозостойкостью, малой истираемостью, для декоративных целей необходимы белые и цветные цементы, а для ремонтных работ — быстротвердеющие и расширяющиеся цементы. В соответствии с требованиями строителей разработаны технологии производства соответствующих специальных цементов. Их ассортимент постоянно расширяется, сейчас в стране выпускается около 30 различных видов цемента. Одновременно повышается качество цемента, растет его средняя марка. Сбывается предсказание Д.И. Менделеева, сказавшего в 1891 году, что цемент «составляющий одно из важнейших приобретений между приложениями химии и потребностями жизни, есть строительный материал будущего».
Индустрия вяжущих материалов играет важную роль в современном общественном и экономическом развитии, так как во многом определяет потенциал промышленного и жилищного строительства. Чтобы построить 1 м2 жилой площади, в среднем нужно израсходовать примерно 300 кг вяжущих материалов. От темпов роста выпуска вяжущих материалов зависят масштабы капитального строительства, его экономичность и технический уровень. Цементы принадлежат к немногим важнейшим видам продукции, объем выпуска которых определяет экономический потенциал страны и уровень технического прогресса. При этом каждый вид вяжущего в соответствии с особенностями их свойств имеет свое назначение.
В основу классификации современной широкой палитры вяжущих веществ, как правило, положены условия, в которых они проявляют свои вяжущие свойства. С этой точки зрения вяжущие можно разделить на 4 группы: воздушные, гидравлические, автоклавные, термотвердеющие.
Воздушные вяжущие вещества при затворении водой схватываются, твердеют и превращаются в камень только на воздухе. Образовавшийся камень длительно сохраняет прочность также только в воздушной среде. Такие материалы применяют лишь в надземных сооружениях, не подвергающихся действию воды и в основном для внутренних помещений. К этой группе относятся строительная воздушная известь, гипсовые и магнезиальные вяжущие материалы.
Гидравлические вяжущие вещества (цементы) способны при затворении водой после предварительного затвердевания на воздухе продолжать твердеть в воде, сохраняя и наращивая свою прочность. К ним относятся портландцемент, глиноземистый цемент, шлакопортландцемент и др.
Автоклавные вяжущие материалы превращаются в камень лишь при гидротермальной обработке в среде насыщенного водяного пара при температурах 150—200"С и давлении 0,9—1,3 МПа, то есть в автоклаве. Это известково-кремнеземистые вяжущие, на основе которых получают силикатный кирпич и силикатные бетоны.
Термотвердеющие вяжущие вещества твердеют только при термообработке при температурах выше 20°С, как правило, до 400°С, например, фосфатные цементы.
История вяжущих материалов
Суббота, сентября 19, 2009Первое вяжущее вещество, которое использовал человек, была природная необожженная глина. Однако со временем из-за ее слабых вяжущих свойств и малой стойкости во влажных условиях она перестала удовлетворять требованиям строителей. Первые способы получения искусственных вяжущих (гипсовых и известковых) были изобретены уже за 2500—3000 лет до н.э. Они заключались в обжиге и последующем тонком измельчении продуктов обжига некоторых горных пород — гипсового камня и известняка.
Со временем научились повышать водостойкость известковых растворов, вводя в них тонкомолотые обожженную глину, бой кирпича или вулканические породы, известные под общим названием «пуццоланы». Так их называли древние римляне по месту залежей близь города Поццуоли.
На Руси развитие производства вяжущих материалов связано со строительством древних городов — Киева, Новгорода, Ростова, Владимира, Москвы. Эти материалы использовали при возведении крепостных стен, башен, соборов. Древнейшее сооружение, построенное на извести — Десятинная церковь в Киеве (990 г). На извести же были сложены в 1485—1495 гг. стены Московского Кремля. В 1584 г. в Москве был учрежден «Каменный приказ», который наряду с заготовкой строительного камня и выпуском кирпича ведал также производством извести.
Несколько тысячелетий гипс и воздушная известь были единственными искусственно получаемыми вяжущими материалами. Основным их недостатком является низкая водостойкость. Развитие мореплавания в XVII—XVIII веках потребовало для строительства портовых сооружений создания новых вяжущих, устойчивых к действию воды. В 1756 г. англичанин Д. Смитон обжигом известняка с примесями глины получил водостойкое вяжущее, названное гидравлической известью. В 1796 г. англичанином Д. Паркером был запатентован романцемент, способный твердеть как на воздухе, так и в воде. Его получали из мергелей, содержащих более 25% глинистого компонента. По сравнению с гипсом и воздушной известью эти строительные материалы обладали несомненным преимуществом — водостойкостью. Поэтому они быстро вошли в строительную практику и до второй половины XIX в. являлись основными вяжущими веществами для гидротехнических сооружений.
После Отечественной войны 1812 г. в Москве развернулись масштабные строительные работы. Начальник военно-рабочей бригады мастерских команд, производивших строительные работы в Кремле, Е.Г. Челиев обобщил накопленный опыт и описал способ производства гидравлического вяжущего. В 1825 г. была издана его книга «Полное наставление как изготовлять дешевый и лучший мертель или цемент, весьма прочный для подводных строений, как-то: каналов, мостов, бассейнов, плотин, подвалов, погребов и штукатурки каменных и деревянных строений».
В Англии в этом же направлении работал Д. Аспдин. В 1824 г. он получил патент на «Усовершенствованный способ производства искусственного камня». Из-за своего сходства с портланд-ским камнем, добываемым вблизи г. Портленда, вяжущее было названо портландцементом. Хотя это название сохранилось и поныне, полученное ДАспдином вяжущее не было портландцементом в современном смысле этого слова. Оно представляло собой разновидность романцемента с несколько повышенной температурой обжига. Гидравлическое вяжущее, описанное Е. Челиевым, ближе по свойствам современному портландцементу и по качеству превосходило портландцемент Д. Аспдина.
Со второй половины XIX в. портландцемент прочно вошел в строительную практику. В России над его совершенствованием много работал А.Р. Шуляченко, которого называют «отцом» русского цементного производства. В 1856 г. был пущен в действие первый русский завод по выпуску портландцемента в г. Гроздец, затем были построены заводы в Риге (1866 г.), Щурове (1870 г.), Пунане-Кунда (1871 г.), Подольске (1874 г.), Новороссийске (1882 г.). К началу первой мировой войны в России работало 60 цементных заводов общей производительностью около 1,6 млн. т цемента. Одновременно росло производство извести и гипса.
В 1880 г. немецким ученым Михаэлисом был предложен способ приготовления силикатного кирпича с применением автоклавной обработки сырца. Древнейший строительный материал — известь — получил новое применение: Россия в конце XIX в. одной из первых стран в мире начала массовый выпуск силикатного кирпича.
Транпортирование сырьевых шихт
Суббота, сентября 19, 2009Шламы и шликера транспортируют мембранными и центробежными насосами. В мембранном насосе жидкая масса проталкивается в трубопровод периодическим ходом поршня через гибкую мембрану. Центробежный насос транспортирует массу движением вращающегося колеса с лопатками. Преимущества центробежных насосов: отсутствие клапанов, большее число оборотов рабочего колеса, легкость регулировки количества перемещаемой жидкости. Их используют для перекачки больших масс шламов, в частности, на цементных заводах.
Для транспортирования порошков используют два способа: механический и пневматический. При механическом транспортировании горизонтальное перемещение порошка производят шнеками, а вертикальное — ковшовыми элеваторами. Расход энергии на механическое транспортирование в 2—3 раза меньше, чем в системах пневмотранспорта, однако сложность конструкции и обилие движущихся агрегатов затрудняет работу механических систем. Поэтому этот способ практикуется при небольших объемах перемещаемых продуктов и ограниченном расстоянии транспортировки.
На современных мощных заводах наибольшее распространение получила пневматическая транспортировка порошкообразных, продуктов с помощью винтовых и камерных насосов. Основные ее преимущества: возможность перемещения на большие расстояния, отсутствие пыления и потерь, простота и надежность эксплуатации. При скорости 15-30 м/с зерна порошка удерживаются в воздушном потоке во взвешенном состоянии, а при выходе в силос скорость резко падает, и они выпадают из аэросмеси.
Сейчас широкое применение нашел аэрационно-пневматичес-кий способ транспортирования, позволяющий в 10—20 раз повысить концентрацию порошка в транспортируемой смеси по сравнению с пневматическим, снизить в несколько раз расход воздуха и удельный расход электроэнергии, увеличить КПД установки. К средствам аэрационно-пневматического транспорта порошка относятся аэрационные желоба. Аэрационный желоб разделен по высоте на две части специальной воздухопроницаемой перегородкой. Нижний лоток служит воздуховодом, куда нагнетается сжатый воздух, а в верхний лоток (транспортный) поступает порошок, насыщаемый воздухом. В результате порошок приобретает текучесть, близкую к жидкости. Поскольку аэрожелоб устанавливают под углом 4—6°, порошок может перемещаться самотеком на большие расстояния. Аэрожелоба просты в изготовлении, монтаже и эксплуатации, износоустойчивы, исключают потери материала от пыления и обеспечивают нормальные условия работы обслуживающего персонала.
Транспортировка порошкообразных продуктов всегда сопряжена с опасностью пыления и ухудшением санитарно-гигиенических условий труда персонала. Кроме того, способ транспортирования может вызывать расслоение порошкообразной шихты. В связи с этим необходимо стремиться к сокращению пути транспортирования и уменьшению количества сотрясений. Эффективными способами борьбы с расслаиванием шихты являются ее брикетирование (на валковых или револьверных прессах) или грануляция (в тарельчатых грануляторах).
Изложенные в данной главе сведения наглядно свидетельствуют об общности большинства технологических процессов, используемых при производстве вяжущих материалов, керамики и стекла. Специфика состоит в построении технологической схемы и выборе необходимого оборудования, отвечающего решаемой задаче. Конкретные варианты технологических схем получения различных материалов будут представлены в соответствующих главах учебника. Там же будут рассмотрены наиболее специфичные операции различных ветвей силикатной технологии: формование и тепловая обработка.
Аутогезионный контакт
Суббота, сентября 19, 2009Аутогезионный контакт формируется под действием внешних сил, величина и происхождение которых может быть различной. В зависимости от условий сближения частиц (усилие поджима, температура, вид среды и т.д.) возникают как «слабые» контакты с прочностью, обусловленной ван-дер-ваальсовыми силами, так и развитые фазовые (когезионные) контакты с прочностью, обусловленной валентными силами.
Прочность дисперсных структур, формирующихся в порошках, зависит от размера частиц (чем дисперсность выше, тем сильнее взаимодействие), их формы (угловатая форма способствует повышению прочности структуры), шероховатости и природы материала, а также от условий хранения-(увеличение высоты столба порошка и его влажности ведет к усилению контактов). Аутогези-онные свойства порошков особенно наглядно проявляются при длительном их хранении.
Образование пористых дисперсных структур при аутогезион-ном взаимодействии порошкообразных материалов вызывает ряд осложнений в ходе технологических процессов. Усложняется выгрузка силосов (цемента, сырьевых смесей) вследствие сводообра-зования и зависания материала на стенках. Пылеулавливающие аппараты забиваются пылью, трудности ее удаления заставляют при проектировании пылеулавливающих систем усложнять их конструкцию, повышать расход энергии на очистку. Поэтому необходимо предотвращать образование аутогезионных контактов и разрушать их в случае возникновения. Решается эта задача в основном аэрацией порошков.
Управление процессами структурообразования особенно важно, поскольку получение любого материала — это непрерывный процесс структурообразования, конечная цель которого формирование в изделии плотной однородной бездефектной структуры, а основа достижения этой цели закладывается уже при измельчении и перемешивании сырьевых шихт.
Структура и технологические свойства сырьевых шихт
Суббота, сентября 19, 2009Сырьевые шихты получают в виде сухих порошков, пластичных масс или жидких суспензий (шламов или шликеров). При значительном разнообразии их химического состава и количества присутствующей жидкой фазы сырьевые шихты имеют ряд общих признаков, определяющих в свою очередь общность их свойств и поведения в ходе дальнейшей переработки. Все они тонкодисперсные системы, близкие к коллоидным — термодинамически активным агрегативно неустойчивые, способные к саморегулированию свойств и чувствительные к внешнему воздействию. Эти системы обладают высокой поверхностной энергией.
По законам термодинамики
F= ст • 5-> min,
где F— величина силы, действующей на межфазной границе, ст — удельное поверхностное натяжение на границе фаз, S— величина межфазной поверхности.
В системе «твердое вещество — газовая фаза» <т практически не меняется, остается один путь S-+ min, а это возможно за счет укрупнения размера частиц, агломерации их в более крупные агрегаты. Поэтому все сырьевые шихты склонны к структурообразо-ванию и обладают определенной структурой.
Сырьевые цементные шламы и глиняные шликера — полидисперсные и полиминеральные суспензии, в которых твердая фаза представлена частичками известняка, глины, кварца и других минералов, а жидкая — водой (иногда раствором электролитов — для глиняных шликеров). Размер твердых частиц колеблется в широких пределах — от тысяч нанометров до сотен микрометров и более. Крупные фракции представлены в основном непластичными минералами (кварцем, известняком, полевым шпатом), а мелкие — глинистыми минералами, аморфной кремнекислотой, гадроксидами железа, алюминия.
Структура шламов и шликеров представляется в виде пространственной сетки — каркаса, образованной молекулярным сцеплением друг с другом атомов, ионов, молекул коллоидных и дисперсных частиц. Такая система способна после разрыва связей под действием внешней приложенной силы снова восстанавливать свою структуру. Это свойство называется тиксотропностью и объясняется оно тем, что шлам структурирован. Частицы, образующие такие структуры, связаны между собой слабыми ван-дер-ваальсовыми силами через тонкие прослойки жидкой среды, которые дают возможность восстанавливать контакты в результате благоприятных соударений при броуновском движении. Такая структура, с одной стороны, обеспечивает текучесть шламов и шликеров, возможность их перемешивания (гомогенизации), а с другой — предотвращает расслаивание, способствует обеспечению их гомогенности.
Шламы и шликера имеют мицеллярное строение. Можно выделить три типа находящейся в них воды:
• прочно связанная в сольватных оболочках минеральных частиц, когда диполи воды имеют определенную устойчивую ориентацию, а толщина оболочек составляет сотни нм;
• вода, входящая в рыхлосвязанный диффузионный слой, находящийся за сольватной оболочкой, в которой степень упорядоченности диполей воды уже существенно ниже. При этом степень ориентации обратно пропорциональна расстоянию от этой поверхности;
• свободная вода — это вода, находящаяся в пространстве между частицами и не входящая ни в сольватный, ни в диффузионный слой.
В состояния покоя большинство гидратированых частиц шлама (шликера) имеет поверхности контакта, что делает систему структурированной и вязкой. Если на систему воздействовать механическим путем, то диффузные оболочки в мицеллах сжимаются за счет перевода части воды из диффузной области в разряд свободной, располагающейся в прослойках. Эти прослойки позволяют агрегатам скользить по поверхности подобных себе частиц, при этом текучесть повышается. Таким образом, для разрушения структуры шлама или шликера и увеличения его текучести требуется его интенсивная механическая обработка.
Мешалки с Z-образными валами
Суббота, сентября 19, 2009Мешалки с Z-образными валами обеспечивают более тщательное перемешивание и высокую степень однородности массы по влажности. Их применяют для смешения вязких, пластичных и тестообразных материалов. Перемешивание осуществляется самими вращающимися валами, которым придается Z-образная форма. Между стенками корпуса и лопастями имеется минимальный зазор (несколько мм).
Смесительные бегуны получили широкое распространение в огнеупорной промышленности при производстве динаса, а также кирпича и черепицы. Смешение масс происходит при одновременном ее измельчении путем истирания и раздавливания катками. Такая обработка ведет к повышению пластичности масс. По конструкции смесительные бегуны похожи На соответствующий помольный агрегат, однако они отличаются тем, что катки в них, предназначенные главным образом для смешения и уплотнения шихты, а не для измельчения, имеют меньшую массу. Смесительные бегуны — машина периодического действия. Непосредственно процесс смешения длится 4—8 мин, а общий цикл (с загрузкой и выгрузкой) составляет 12—20 мин.
Мешалки со сложным движением перемешиваемых масс дают однородную и достаточно уплотненную смесь, вследствие чего они могут применяться при производстве изделий с высокими требованиями к качеству сырьевых масс. Сложная траектория движения перемешиваемого материала обеспечивается вращением чаши и установленными под разным углом лопатками. Во время работы мешалки каждая частица смеси проходит спиралеобразный путь, двигаясь от периферии к центру, описывая при этом кривые, не совпадающие между собой на протяжении всего пути (см. рис 2.13), что способствует интенсивному перемешиванию и уплотнению за достаточно короткий промежуток времени (6—7 мин).
Пропеллерные мешалки применяют для смешения жидких компонентов и для распускания пластичных материалов при приготовлении шликеров в производстве фарфора, фаянса и глазури. Они просты по конструкции и эффективны в работе. При вращении пропеллера образуется непрерывный поток жидкости. Винт направляет суспензию вниз, ударяясь о дно, она поднимается вверх у стенок. Куски материала, ударяясь о лопасти винта, дно и стенки резервуара, постепенно измельчаются. К достоинствам этого типа смесителей следует отнести простоту их конструкции, компактность и низкую энергоемкость.
Перемешивание керамических шихт
Суббота, сентября 19, 2009Особенно разнообразны способы перемешивания керамических шихт. Это связано, с одной стороны, с необходимостью полного разрушения структуры основного компонента шихт — глины. Керамические изделия высокого качества можно получить только тогда, когда естественная структура глин полностью разрушена, исходные материалы достаточно тонко измельчены, разрыхлены и тщательно перемешаны до получения однородной, легко формуемой массы. С другой стороны, разнообразие способов перемешивания обусловлено тем, что керамические сырьевые шихты могут иметь различную влажность (от 5 до 50 %) , то есть готовятся как в виде сухих порошков, так и в виде пластичных масс (паст) или шликеров (текучих суспензий). Кроме того, возможны варианты, когда один компонент готовится в виде сухого порошка, а другой — в виде шликера, после чего они смешиваются до получения однородной массы с заданной влажностью.
Аппараты для смешивания керамических шихт можно подразделить на две группы:
• для смешения сухих и пластических материалов (мешалки юпастного типа, мешалки с Z—образными валами (массомески), месительные бегуны, мешалки со сложным движением перемешиваемой массы);
• для перемешивания жидких масс (лопастные мешалки, пропеллерные мешалки, мешалки с применением жидкого воздуха).
Лопастные мешалки (одно- и двухвальные) применяют для перемешивания грубозернистых керамических масс из компонентов, полученных сухим помолом, (производство кирпича, огне-vпоров и пр.). Это корытообразный желоб, внутри которого вращаются один или два параллельно установленных вала с укреп-!енными по винтовой линии лопастями. Благодаря такому размещению лопастей при их вращении происходит перемешивание, а также частичное измельчение отдельных комьев при одновременном перемещении массы к разгрузочному отверстию. Двух-ц.шьные мешалки при относительно меньшей длине дают значи-1ельно более высокую степень перемешивания. Как правило, перемешивание компонентов совмещается с их увлажнением. Все > ю повышает пластичность керамической массы. Достаточная сте-пень увлажнения подобных масс (W= 17-20%) приводит к размоканию и набуханию зерен связующей глины. Образование глинистых прослоек на поверхности зерен отощающих материалов (песка) и необходимое сцепление между ними достигаются без воздействия значительных внешних усилий. Еще лучшие результаты дает пароувлажнение. Увлажнение глины паром ускоряет размокание и повышает равномерность увлажнения массы.
Однако строение массы после переработки в таких мешалках остается рыхлым — в массах содержится много вовлеченного воздуха, который перед формованием необходимо максимально удалить для получения наиболее плотного сырца. Поэтому массы подвергают обязательному вакуумированию.
Гомогенизация порошкообразных сырьевых смесей
Суббота, сентября 19, 2009Гомогенизация порошкообразных сырьевых смесей производится в железобетонных или металлических силосах емкостью до 2000 т. Перемешивание производится сжатым воздухом, подаваемым в силос снизу через микропористые керамические или бронзовые плитки. Под давлением воздуха 0,2-0,3 МПа сырьевая смесь становится текучей и интенсивно перемешивается. Для полной гомогенизации необходимо 1—2 ч. Перемешивание имеет важное значение не только при гомогенизации, но и при хранении шламов и порошков, позволяя предотвратить их структурирование.
В стекольной промышленности наиболее распространены тарельчатые смесители периодического действия. Интенсивность перемешивания обеспечивается тем, что чаша смесителя перемещается по часовой стрелке, а два вертикальных вала с тремя лопатками — против. В тарельчатом смесителе (объем ~ 500 л) материалы перемешиваются за 2,5—3 мин. На однородность влияют зерновой состав сырьевых материалов, их влажность, качество и продолжительность перемешивания. В стекольных шихтах рекомендуется увлажнять песок, а к нему затем добавлять другие сухие компоненты.
Вопросы измельчения, классификации и перемешивания рассмотрены ранее в разделе 2.2. Необходимо отметить, что для большинства керамических изделий превалирующее значение имеют как степень полидисперсности компонентов сырьевой массы, так и равномерность распределения в ней воды.
В высококачественных массах (особенно грубозернистых) особенно важное значение приобретает не только средняя дисперсность частиц, но и их гранулометрия (соотношение количества зерен различных размеров). Именно этот фактор является основным при формировании наиболее плотного сырца. Регулируя гранулометрический состав, можно добиться наиболее плотной структуры. Плотность укладки определяется размером частиц, их формой и полифракционностью. Слой шаров одного размера (монофракционный зерновой состав) теоретически не может иметь пористость (пустотность) ниже 26%, практически же она составляет ~ 37%. Плотность упаковки может быть повышена, если в промежутки между шарами укладываются шары меньшего размера (двухфракционный состав), при этом количество и размеры частиц мелкой фракции должны быть определенными. Для формования полуфабриката высокой плотности наиболее эффективны прерывные укладки на основе 2—3 различных фракций зерен. В этом случае исходят из того, что:
а) размер каждой фракции должен быть меньше, чем размер пустот, образуемых более крупной фракцией - соотношение D{: D2=\: 8+10;
б) массовое соотношение крупной и мелкой фракций определяется объемом пустот (например, в 2-х фракционной смеси количество крупной фракции составляет примерно 70%, а мелкой — 30%);
в) чем больше в системе фракций (полифракционные порошки), тем выше плотность упаковки, но реально обеспечить более 3-х фракций в смеси достаточно трудно, поэтому на практике используют трехфракционные смеси. Тогда соотношение количеств крупной (К), средней (С) и мелкой (М) фракций следующее: К : С : М = (60+65) : (25+30) : 10%.
Приготовление сырьевых шихт
Суббота, сентября 19, 2009Шихтой называют однородную смесь предварительно подготовленных дисперсных сырьевых материалов, дозировка которых соответствует заданному рецепту. Большинство силикатных материалов получают на основе многокомпонентных шихт. Важнейшее требование к шихте — ее однородность, так как только из такой шихты можно получить качественные продукты и изделия.
В силикатной технологии широко применяется как перемешивание сухих компонентов, так и приготовление полусухих, пластичных и литых масс. Способы перемешивания и выбор соответствующей аппаратуры определяются целью перемешивания и агрегатным состоянием перемешиваемых материалов.
Основная задача этого технологического передела — получение однородной смеси компонентов, то есть гомогенизация составляющих смеси. Смешение шихт — процесс, зависящий от многих параметров. Его скорость и результат во многом определяются формой и величиной частиц, зерновым составом шихты и каждого компонента в отдельности, числом смешиваемых компонентов и соотношением их количеств, плотностями смешиваемых компонентов и их коэффициентами трения, степенью увлажнения и способностью к слипанию отдельных частиц, степенью измельчения зернового состава в процессе перемешивания. Перемешивание осуществляют в специальных аппаратах — смесителях, конструкция которых зависит от характера смеси и требуемой производительности.
В цементном производстве перемешивание компонентов в основном совмещается с их тонким измельчением в шаровой мельпице. Получаемая либо в виде шлама, либо в виде сырьевой муки шихта достаточно однородна. Однако в процессе приготовления возникают неизбежные колебания химического состава из-за неоднородности сырьевых компонентов, а также погрешностей в дозировании. Поэтому перед обжигом шихты ее состав необходимо корректировать путем добавления расчетного количества корректировочного шлама или муки известного состава. Затем основную и корректировочную смесь перемешивают (гомогенизируют).
При приготовлении цементной сырьевой смеси в виде шлама его обработку проводят в специальных емкостях большого объема — шламбассейнах — вертикальных (V— 400—1000 м3) и горизонтальных (V= 8000—10000 м3). Вертикальные бассейны применяют в основном для корректирования и перемешивания шлама, а горизонтальные — для создания запаса шлама. В вертикальных бассейнах перемешивание осуществляют пневматически — сжатым воздухом, в горизонтальных — сочетают пневматическое и механическое перемешивание.