Тонкое измельчение сырьевых шихт в цементной промышленности ведут только в шаровых мельницах. При этом на данной стадии осуществляется не только измельчение, но и эффективная гомогенизация трех- четырехкомпонентной шихты. Степень тонкого измельчения и однородность шихты во многом определяют скорость и полноту тепловой обработки, а, следовательно, и качество получаемого клинкера.
Используют двух-трехкамерные мельницы следующих размеров: 3,0x14; 3,2x15; 4x13,5 м. При мокром помоле вода интенсифицирует измельчение и перемешивание, производительность возрастает в 1,5—2 раза по сравнению с сухим помолом, а качество сырьевой смеси повышается.
Эффективный сухой помол возможен только для сухого материала. Если влажность материала превышает 0,5-1%, возникает опасность «замазывания» мельницы. Поэтому помол совмещают с сушкой, для чего используют отходящие из обжигательных печей газы с температурой 150-200°С. Сырьевые шаровые мельницы, работающие по сухому способу, имеют ряд конструкционных особенностей. В них появляется дополнительная сушильная камера длиной 1-1,5 м (первая по ходу материала), в которой нет мелющих тел. Здесь материал только сушится, а измельчение за счет ударов мелющих тел происходит в следующих камерах. Совмещение сушки и помола интенсифицирует сушку, однако сам процесс усложняется, и повышается расход электроэнергии на просос горячих газов.
Тонкое измельчение желательно совмещать с классификацией материала. При мокром способе применяют промежуточную классификацию после предварительного измельчения мягкого сырья в болтушках или в мельнице «Гидрофол». Степень готовности шлама после предварительного измельчения составляет 50—80%. После промежуточной классификации в дуговых ситах или гидроциклонах последующему домолу в шаровой мельнице подвергается только некондиционная часть шлама. При сухом способе для получения качественной сырьевой смеси необходима классификация готовой сырьевой смеси в воздушно-проходных или центробежных сепараторах.
При измельчении в сырьевой шаровой мельнице, особенно при мокром способе помола в присутствии воды, происходит достаточно полное перемешивание компонентов. Однако полученная сырьевая смесь все же будет несколько отличаться от заданного состава вследствие большего или меньшего непостоянства состава сырья, поступающего с карьера, и неизбежности некоторых колебаний в дозировке компонентов. Для приведения состава сырьевой шихты к заданным показателям и нужна операция корректировки. Для ее осуществления заранее готовят несколько шихт (шламов), отличающихся по составу и содержанию основных оксидов в большую и меньшую сторону от заданного значения. В случае отклонения состава рабочей сырьевой смеси к ней добавляют определенное количество необходимой корректирующей смеси (с большим или меньшим содержанием соответствующих оксидов) и тщательно перемешивают массу. Перемешивание производят в основном сжатым воздухом. Эту операцию осуществляют в шлам-бассейнах (вертикальных или горизонтальных) при мокром способе производства и в силосах - при сухом способе.
Фильтрация шламов используется только при комбинированном способе производства портландцементного клинкера. Ее сущность состоит в том, что шлам под давлением нагнетается в пресс-фильтр и избыток влаги удаляется через фильтровальную ткань. Получающийся при этом осадок (корж или кек) имеет влажность 17-25%. Его можно подавать непосредственно на обжиг во вращающуюся печь мокрого способа, но более целесообразным и экономичным является его измельчение в дробилке-сушилке с последующим обжигом сухого порошка в короткой печи сухого способа.
Posts Tagged ‘сырье’
Тонкое измельчение сырьевых материалов
Пятница, октября 16, 2009Обжиг сырьевых шихт
Пятница, октября 9, 2009Эта важнейшая операция как при мокром, так и при сухом способе производства происходит в основном во вращающихся печах (рис.3.13), которые практически полностью вытеснили используемые ранее шахтные печи.
Вращающиеся печи представляют собой стальной барабан, сваренный или склепанный из отдельных обечаек, и футерованный внутри огнеупорными материалами. Профиль печей может быть как строго цилиндрическим, так и сложным - с расширяющимися зонами. Увеличение диаметра печи в пределах определенной зоны применяют с целью увеличения времени пребывания в ней материала.
Горячий (нижний) конец печи закрыт откатной головкой, через которую проходят форсунки для питания печи топливно-воз-душной смесью. Холодный (верхний) конец печи входит в пыльную камеру. Для правильного ведения процесса обжига необходимо полностью исключить подсос холодного воздуха в печь с загрузочного и с разгрузочного концов. Для этого применяют изолирующие устройства.
При мокром способе производства эксплуатируются печи размером 3,6x127, 4x150, 4,5x170, 5x185 м. Печи устанавливают под углом 3—4° к горизонту. Вращающиеся печи работают по принципу противотока: сырье поступает в печь с верхнего холодного конца, а со стороны горячего нижнего конца вдувается топливо-воздушная смесь, сгорающая на протяжении 20—30 м длины печи. Горячие газы, перемещаясь навстречу материалу со скоростью 2—13 м/с, нагревают последний до требуемой температуры. Длительность пребывания материала в печи зависит от угловой скорости вращения печи, ее диаметра и угла наклона барабана. Занятое материалом сечение во вращающейся печи составляет лишь 7—15% ее объема, что является следствием высокого термического сопротивления движущегося слоя, объясняется малой теплопроводностью частиц и слабым их перемешиванием в слое.
Факел пламени и горячие газы нагревают поверхностный слой материала и футеровку печи. Футеровка, в свою очередь, отдает получаемую теплоту открытой поверхности материала лучеиспусканием, а его закрытой поверхности — путем непосредственного контакта теплопроводностью и через наружную поверхность в окружающую среду — лучеиспусканием и конвекцией. При каждом обороте печи в период соприкосновения с газовым потоком температура футеровки повышается, а в период контакта с материалом - понижается. Таким образом, материал воспринимает теплоту в двух случаях, а именно: когда соприкасается с нагретой футеровкой и когда находится на поверхности слоя.
Эффективное использование теплоты в мощных вращающихся печах возможно только при установке системы внутрипечных или запечных теплообменных устройств.
Печи мокрого способа производства, в которые на обжиг подают жидкий шлам, оборудуются внутрипечными теплообменниками. Такие теплообменные устройства имеют развитую поверхность, которая либо покрывается достаточно тонким слоем материала с целью постоянного и эффективного его контакта с горячими газами, либо работает как генератор, воспринимая теплоту от газов и передавая ее материалу при непосредственном соприкосновении с ним.
Цепные завесы
Пятница, октября 2, 2009Наибольшее распространение в печах мокрого способа производства получили цепные завесы. Они устанавливаются с холодного конца печи. Их основное назначение - эффективное подсушивание шлама и грануляция материала. При этом гранулы должны быть достаточно прочными во избежание их разрушения при дальнейшем перемещении по длине печи. Соприкасаясь с газовым потоком, цепи аккумулируют теплоту, а затем при вращении печи попадают в шлам, где материал налипает на них и воспринимает часть накопленной теплоты, что приводит к интенсивной сушке. Подсушенный материал отстает от цепей при их соударениях и в виде комьев с влажностью 8—10% выходит из зоны цепной завесы.
Различают цепные завесы со свободно висящими концами и гирляндного типа. (рис. 3.14). Для первого способа подвески цепей характерны простота конструкции и малая чувствительность завесы к изменению вязкости шлама в процессе сушки. Однако гидравлическое сопротивление свободно висящих цепей значительное, что требует повышенной мощности дымососов. Гирлян-дная цепная завеса способствует лучшей грануляции материала при подсушивании. Она обладает более низким гидравлическим сопротивлением. В то же время гирляндная завеса примерно в два раза более материалоемка, чем свободновисящая подвеска при одинаковой тепловой эффективности, и при ней более высок пылеунос. Цепи навешивают преимущественно в длинных печах с отступом 3-5 м от загрузочного конца, длина участка цепной завесы зависит от размеров печи и составляет 20—50 м. Общая длина цепей в современных печах достигает 2000 м и более, а их суммарная поверхность -1500 м2. Цепные завесы повышают производительность печи до 10% и снижают расход топлива на 5-10%. Во избежание выгорания цепей температура газов на участке цепной завесы не должна превышать 700—800°С.
В более высокотемпературных зонах возможна установка разного типа ячейковых теплообменников (рис. 3.15). Они делят печь на несколько каналов, что ведет к увеличению суммарной поверхности теплообмена, так как общий поток материала разбивается на отдельные малые потоки. Использование ячейковых теплообменников позволяет повысить производительность печи на 5-7%. Такие теплообменные устройства изготавливают - из жароупорной стали или из огнеупорных керамических материалов, поскольку температура их эксплуатации достигает 700—1100°С.
Получение портландцементного клинкера — процесс достаточно длительный, многоступенчатый, его образованию предшествует целый ряд физико-химических превращений: собственные полиморфные превращения сырьевых материалов, реакции их разложения, твердофазовый синтез из промежуточных фаз новых соединений, жидкофазнре спекание и синтез трехкальциевого силиката, кристаллизация новых фаз из расплава. Эти процессы протекают в разное время при различных температурах на определенных участках вращающейся печи.
Производство гипсовых вяжущих материалов
Суббота, сентября 19, 2009Гипсовыми 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.
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%.