Что требует рынок?
Современный покупатель предъявляет весьма высокие требования к качеству напольной плитки и ступеней из настоящего клинкера. Прежде всего, это — эстетические требования, которые можно охарактеризовать следующими факторами:
1. Внешним видом изделия (ступени и плитка)
2. Однородностью цвета изделия
3. Качеством поверхности изделия и её структурой
4. Отсутствием трещин и дефектов на поверхности изделия
Не только широта гаммы предлагаемых изделий, выдающиеся эстетические характеристики являются залогом популярности клинкерной продукции. Важнейшую роль играют высокие технические характеристики выпускаемых клинкерных изделий, такие физические характеристики как:
1. Марка изделий по прочности, истираемости, долговечности
2. Водопоглощение
3. Марка изделий по морозостойкости
Неоспоримым фактом является то, что производство высококачественного клинкера и керамики возможно только с использованием оборудования для по-настоящему тонкого помола сырья.
Существует ДВА вида подготовки сырья:
Сухой способ подготовки сырья
Пластический способ подготовки сырья
Сравнение сухого и пластического способа подготовки сырья
Ключевым моментом является необходимость получения ТОНКОГО помола сырья. Тонкий помол можно достигнуть как сухим, так и пластическим способом. Каждый из этих способов имеет ряд особенностей.
Сухой способ подготовки сырья: производится посредством молотковых дробилок (помол с толщиной до 0,2…0,7 мм), либо маятниковых мельниц (помол с толщиной менее чем 200 мкм).
Пластический способ подготовки сырья: подразумевает использование каскада вальцев, завершающегося вальцами супертонкого помола с гидравлическим прижимом с реальным рабочим зазором 0,6…0,8 мм. В обоих случаях всё начинается с карьера. Производитель уже на этом этапе должен гомогенизировать глину и ликвидировать неоднородность, которая свойственна ей в карьере, обеспечив поставку на завод материала с постоянными характеристиками. Помимо естественно физического воздействия окружающей среды для разрушения больших комков только что добытой глины имеет смысл применить дробилку первичного помола уже на этом этапе, с тем чтобы глина укладывалась в конус с постоянной менее крупной фракцией.
Цепочка сухого способа подготовки выглядит так (фото):
Безусловно важно обеспечить равномерную подачу как глинистого сырья, так и добавок из отделения приёмки в массоподготовительное отделение с помощью пластинчатых, либо ленточных питателей. Для этих целей их оснащают частотными преобразователями. Часто возникает вопрос по расположению питателей относительно дробилки. Возможны оба варианта: как до, так и после дробилки – в каждом из них свои плюсы. Количество приёмных питателей зависит от того, сколько типов глин и добавок используется в производстве
Первичная дробилка является оборудованием начального этапа измельчения сырья. Максимальный размер комьев на входе - до полуметра. При этом более половины сырья на выходе из дробилки имеет фракцию менее 12,5 мм, а максимальный размер комьев не превышает 80 мм. На практике, в реальных условиях наших производств, первичный помол осуществляется не в карьере, а на этапе приемки сырья. Более того, само сырьё зачастую не вылеживается достаточное количество времени, а идёт напрямую с карьера в переработку. В такой ситуации обеспечение качественной подготовки сырья становится первостепеннейшей задачей. Использование эффективной машины для первичного помола сырья является необходимостью для ЛЮБОГО керамического (клинкерного) производства. Никакой рыхлитель не способен заменить данную машину. Дробилка обеспечивает размер фракции на выходе не превышающий 70 мм, а размер 50% комьев имеет фракцию не более 12,5 мм. При этом, в данную машину можно загружать комья размером до 400 мм и твёрдостью до 4 по шкале Мооса, но есть и усиленная модификация для помола глин с твёрдыми включениями до 5 единиц по шкале Моос.
Маятниковая мельница – это ключевая машина для сухого способа подготовки сырья. Абсолютное большинство частиц сырья, на выходе из маятниковой мельницы имеют размер, не превышающий 0,2 мм. Только при таком тонком помоле возможно исключить влияние «вредных» включений, которые являются весьма частой примесью в глинах, применяемых для производства керамических (клинкерных) изделий. Такими включениями являются, например, карбонаты кальция и магния, которые распределены в глине в виде мелких либо крупных зёрен или камней. Содержание карбоната кальция в глине может достигать 25%, но при этом для использования таких глин в производстве требуется только их тонкодисперсное измельчение. Известь в мелко раздробленном состоянии лучше реагирует с глинистыми минералами при обжиге, после чего теряет способность гидратироваться. Маятниковые мельницы способны обеспечивать измельчение до менее чем 35 мкм. Преимуществом маятниковой мельницы является то, что возможно обеспечить одновременное измельчение, динамическую классификацию и, при необходимости, досушку материала на одном и том же этапе переработки. Имеется возможность применения различных по конструкции систем ― как открытого, так и замкнутого цикла. Принцип работы: на каждом из маятников мельницы установлены ролики, которые при вращении перетирают массу о размольное кольцо. Давление роликов на кольцо создаётся за счет вращения с большой скоростью крестовины, к которой крепятся маятники. Далее измельченный материал воздушным потоком переносится в динамический классификатор, расположенный в верхней части установки. В классификаторе происходит сортировка фракций в зависимости от заданного размера. Недостаточно мелкие частицы осаждаются обратно в помольную камеру мельницы для повторного домола. Частицы измельчаемого сырья постоянно находятся в воздушном потоке, что позволяет сократить теплозатраты на подсушку материала.
Двухвальный смеситель – основное, базовое, оборудование, которое позволяет получать однородную массу, перемешивая различные типы глин и добавки (в том числе добавки на основе марганца), как в твёрдом виде, так и в виде жидкостей. Именно в смесителе обеспечивается подача воды и различных добавок, в том числе пигментов. И именно от качества, от интенсивности перемешивания зависит, в том числе однородность цвета изделий (ступени и плитка). Современные качественные пигменты добавляются в относительно небольшом количестве, а это означает, что смеситель должен быть способен равномерно распределить их по всему объему шихты. Эффективность перемешивания в таких машинах достигается, в том числе, за счет применения принципа работы «лопатка против лопатки». Расположение и форма лопаток способствуют надлежащему перемешиванию и усреднению массы, равномерному увлажнению и распределению добавок, что гарантируют полную однородность массы. В зависимости от типов используемого сырья и поставленных перед производством задач оправдано использование одного или нескольких смесителей, при этом для второго этапа перемешивания, может быть оправдано использование экструдирующего или фильтрующего смесителя. В экструдирующем смесителе обеспечивается крайне эффективное вымешивание и гомогенизация сырья за счёт эффекта прессования при проходе массы через шнековую группу и набор звездочек и гребенок. В фильтрующем смесителе помимо эффекта протирания керамической массы через решетку данная машина позволяет извлекать корни и прочие включения из глинистой массы.
При использовании сухого способа подготовки сырья, на данном этапе переработки сырьё уже размолото до фракции 0,2 мм с помощью маятниковой мельницы, таким образом роль вальцев в данной технологической цепочке сведена к размолу комьев «сушняка», который может образоваться в буферных бункерах (силосах)
Если ключевой машиной массоподготовительного отделения является маятниковая мельница, то «сердцем» формовочного отделения можно назвать именно экструдер!! Именно от надлежащей работы данной единицы оборудования в значительной степени зависят технические характеристики ступеней и плитки. Экструдер состоит из смесителя, вакуумной камеры и пресса (шнековый вал). Смеситель экструдера работает по такому же принципу, как экструдирующий смеситель. После смесителя экструдера сырье попадает в вакуумную камеру, где происходит деаэрация сырья. В вакуумной камере расположены подающие лопатки, приводимые в движение независимыми приводами, за счет них сырье попадает на задний шнек. В голове пресса сырье уплотняясь перемещается вдоль оси шнекового вала к фильере.
Цепочка пластического способа подготовки выглядит так (фото):
Так исторически сложилось, что ранее наш рынок никогда не выдвигал настолько высоких требований к качеству клинкерных напольных и фасадных изделий, абсолютное большинство производителей пока что используют пластический метод подготовки сырья:
Выполняет те же функции, что и при сухом способе подготовки сырья (см. предыдущий раздел)
Первичная дробилка является достаточно универсальной машиной, способной работать в широком диапазоне влажности сырья. Выполняет те же функции, что и при сухом способе подготовки сырья (см. предыдущий раздел).
Бегуны – самая универсальная и эффективная машина для подготовки сырья влажным способом. В них осуществляется помол всех типов глин, в том числе глин с каменистыми включениями. В результате воздействия тяжелых катков частички глины испытывают многократное раздавливание и растирание, результатом чего является резкое повышение гомогенизации массы, её связности и однородности. Результатом использования бегунов станет повышение прочности изделий во время сушки и при обжиге. Сырец, полученный из глины, которая была переработана бегунами, станет гораздо прочнее.
В условиях производства шихтозапасник помимо буфера играет значительную технологическую роль. После механической обработки в шихтозапаснике происходит процесс снятия напряжений. Эффект вылёживания во многом зависит от интенсивности непосредственно подготовки сырья: помола и перемешивания.
С помощью каскада вальцев (вальцы грубого помола, вальцы тонкого и супертонкого помола) осуществляют конечную стадию помола влажной глины и можно утверждать, что качество изготавливаемого материала значительно зависит от мощности и состояния вальцов. С помощью разности скоростей вращения валков достигается интенсивное измельчение глины, гораздо более интенсивное, чем это могла бы обеспечить лишь разводка цилиндров, благодаря эффекту раздирания или смещения частиц вальцуемого материала. Более тонкий помол (≥ 1 мм) на вальцах позволяет:
- повысить марку изделий по прочности и морозостойкости
- снизить количество трещин, тем самым уменьшив долю брака
- значительно ослабить действие карбонатных включений (но не исключить полностью)
- обеспечить надлежащую подготовку шихты для производства качественных лицевых изделий
- улучшить внешний вид изделий - качество поверхности, структуру
Глинорастиратель является оборудованием, наиболее подходящим для максимальной гомогенизации и смешивания глин на этапе предшествующем непосредственно формовке, которое обеспечивает постоянную подачу однородного материала в экструдер. Кроме того, машина идеально производит размельчение сухих и затвердевших кусков глины и обрезков после экструзии.
Заключение
Ключевыми преимуществами сухого способа подготовки сырья являются:
Более низкое потребление электроэнергии. И в то же самое время, обеспечивается действительно тонкий помол, недостижимый с помощью вальцев, а, следовательно, обеспечивается высочайшее качество лицевой поверхности, обеспечиваются более высокие механические характеристики изделий. Сухой способ помола – это не просто эффективная альтернатива пластическому методу подготовки сырья. В ближайшей перспективе - это единственно возможный путь производства высококачественных и конкурентоспособных изделий.
Конечным результатом качественной обработки и подготовки сырья является качественный уличный облицовочный материал (ступени и плитка) Вот пример:
Предлагаем Вам ознакомится с другими статьями которые мы подготовили:
Клинкер или Экструдированный керамогранит - в чем отличие ?
Технология уличной укладки ступеней и плитки
