Табл. 4. - Анализы важнейших непластических сырых материалов СССР.

Нежелательные компоненты

Применения

FeaO, Fe.O,

FeaO слюда

FCjOj, слюда СаО, MgO CaO, MgO FejO,

FejOa. SiOj, FeO

FCaOa, SiOa

FejOa, TiOa

FeaO TiO a FejOj, TiOj

Фарфор, масса. Глазури для фарфора и фаянса. Производство карборунда, иепрозрачн. кварц, стекла. Эмали

То же. Менее чистые сорта в производстве грубокерамич. изделий. Стекольное произвол ство

Футеровка шаровых мельниц. Динас

Фаянс, масса. Голыши для шаровых мельниц

Кирпичи с увелич. пористостью: легковесный и изоляционный

После очистки: высокоогне-упорн. и термич. стойкие шамотные и фарфор, изделия, Абраз. изделия

Глиноземистый цемент. Спец высокостойкие огнеупорн. материалы типа Динамидоп

Фарф.и фаянс, массы. Глазури и эмали. Каменный товар: кислотоуп. изделия, метлахск. плитки. Абраз. изделия

Фарф. масса. Глазури. Огне-упорьые изделия

Фаянсовая масса. Глазури

То же То же

коэфициентов расширения макро- и микрочастиц, образуюш;их керамическ. черен, наличием в составе черепа химич. соединений, непрочно связанных (аморфного SiOa и др.) и (вследствие особенностей минералогич. состава данной рабочей массы или недостаточности обжига ее) легко растворимых.

Сырье К. п. Сырье К. п. обычно разделяется на пластические разновидности-земли и непластические-камни (табл. 3 и 4). К первым относится большинство глин (см. Глина, Каолин, Кирпичное производство). Ко вторым принадлежат различные природные или искусственные материалы, применяемые в качестве основного огнеупорного или абразионного сырья (динас, магнезитовый кирпич, абразионные изделия) или в виде отощаюгцих добавок к излишне пластическим рабочим массам. К этой же группе относятся разнородные материалы, применяемые в качестве флюсов, или плавней, а также органическ. вещества, добавляемые с целью увеличения пористости изделия. Основными ненластич. видами сырья являются: шамот в высокоогнеунорных шамотных изделиях, кварциты в динасовом производстве, магнезит при изготовлении специального огнеупорного кирпича, графит, циркон и глинозем при изготовлении тиглей и других специальных огнеупорных изделий, корунд, налодак, алунд и карборунд при изготовлении абразионных или специальных огнеупорных изделий. В производстве последних применяются также боксит и алю-мосиликатные минералы типа силлиманита, андалузита, дюмортьерита, кианита и муллита. Во всех случаях перечистенные здесь горные породы и минералы и искусственные материалы являются количественно преобладающей составной частью рабочей массы, ее огнестойким скелетом, частицы к-рого скрепляются при обжиге легкоплавкими примесями под названиями: связки, плавни, флюсы. Соотношение количеств частиц различных крунностей огнестойкого скелета имеет большое технологическое значение в ряде керамич. отраслей (динас и шамот, санитарный фаянс, изоляционный фарфор, абразионные изделия и др.). Оно должно соответствовать, с одной стороны, размерам, весу и конфигурации готовых изделий, а с друго11-количеству добавляемого связующего вещества, влалсности рабочей массы и величине механического воздействия при формовании изделий и высоте обжига постедних. Отощающие материалы влияют на величину пластичности и усадки рабочей массы; они участвуют в физико-хи-мич. взаимодействиях, происходящих в рабочей массе во время ее обжига. Типичными отощающими материалами являются: приготовленный из глины шамот (широко применяется в разнообразных отраслях керамики), кварц (в фарфоровом производстве придает белизну черепу), кремень и доломит (при изготовлении фаянса кремень уве.ти-чивает прочность черепа и глазурного покрова), обыкновенный песок в кирпичном производстве и т. д. Для правильности выбора отощающего материала необходимо так. обр. тщательно учесть все особенности химического и минералогического состава

основного материала рабочей массы, физические свойства (в особенности же крупность его частиц), а также желаемый характер строения и свойства готовой продукции.

Задачей плавней, или флюсов, кроме закрепления связи между более огнестойкими скелетными частицами рабочей массы (механич. прочность) является уменьшение пористости материала, черепа, т. е. его уплотнение, спекание. Чем выше облсиг, тем значительнее становится качественно и количественно роль уплотняющих примесей, особенно же в случае изготовления каменного товара. Избыток плавких примесей или излишняя высота обжига создают остеклован-ность, а вместе с ней хрупкость и термическую неустойчивость материала. Присутствие плавней попутно способствует понилсению огнеупорности основного скелетного материала рабочей массы. В обыкновенных легкоплавких и огнеупорных глинах, идущих для производства строительных материалов, роль флюсов выполняется преимущественно смесями FeO, FcgOg, TiOg, СаО, MgO и щелочами, которые вместе с тончайшими частицами SiOa образуют легкоплавкие эвтектики. В К. п., применяющих более высокие t° термич. обработки (>1 000°) и более ценное сырье, в качестве плавней идут преимущественно богатые щелочами слюда и полевой шпат. Последний в ряде производств искусственно вводится в состав рабочей массы (фарфор, фаянс).

К выгорающим веществам относятся: древесные опилки, торфяная мука, измельченная пробка,порошкообразный древесный или каменный уголь. Их назначение-придать керамическим изделиям большую пористость после обжига и уменьшить их объемный вес. Ве.пичина пор, остающихся после выгорания органических примесей, зависит от крупности частиц последних, количество пор-от процентного со-дерлтния примесей.

Основные приемы К. п. Основные приемы К. п. состоят чаще всего из: а) обработки сырья, преимущественно его изме.тьчения; б) приготовления (смешение и увлалшение составных частей) рабочей массы; в) изготовления сырца и формования изделий; г) просушивания последних; д) термич. обработки их, т. е. обжига.

Измельчение. Характер и степень измельчения весьма различны для отдельных керамич. отраслей и зависят от свойств сырых материалов, от размера и сложности формы готовых изделий и от принятого способа производства. Чем тоньше измельчение, тем теснее и по ббльшим поверхностям отдельные частицы будут соприкасаться между собой, тем плотнее будет оболженный материал. Значительная тонкость измельчения сырых материалов, согласованная с их подбором (больше или меньше плавней), обеспечивает в зависимости от класса изделий как максимальное уничтож;ение пористости черепа в процессе обжига (каменный череп), так и значительную, но весьма тонко распределенную пористость (пористый череп, фаянс). Измельчение, применяемое в отдельных отраслях керамики, весьма различно: от грубого зерна до тончайших пыле-

видных частиц, способных длительно удерживаться в воде во взвешенном состоянии. Наиболее грубое измельчение (максимальный размер частиц от 2 до 5 и даже до 7 мм) природных и искусственных материалов имеет место в огнеупорном производстве, в особенности при изготовлении крупных изделий; однако и здесь в составе рабочей массы д. б. не менее 40-60% наиболее тонких частиц от V2 ДО Vi мельче. В нек-рых случаях избыток пылевидных частиц оказывается вредным для свойств приготовляемых изделий. Наилучшие свойства-механическая, термическая, а возможно и химическая прочность огнеупорных материалов-зависят от правильного подбора в шихте процентного соотношения грубых, средних, мелких и тончайших частиц. В производствах тонкой керамики требуется весьма тщательное измельчение,осуществляемое лучше всего мокрым путем. Готовые, жидко-текучие, фарфоровые и фаянсовые массы контролируются на достаточность помола ситами, отверстия к-рых пропускают лишь частицы величиной от 0,08 до 0,1 мм. Достаточность мокрого измельчения глазурей и эмалей определяется ситами с отверстиями диаметром ок. 0,06 мм.

Измельчение производят сухим или м о-крым способом. Мокрый способ тончайшего измельчения твердых материалов имеет существенное преимущество по сравнению с сухим: измельчение идет быстрее, отсутствует пыль; недостаток его-необходимость искусственного удаления значительного количества воды из полученного шлама; поэтому мокрый способ применяется в производствах, где необходимы не только тончайшее измельчение материалов, но и одновременное, весьма тщательное смешение получающихся тончайших частиц разнородных минералов (производства фарфора, фаянса и ответственных кислотоупорных изделий). Процесс измельчения сырья определяется его физическ. свойствами (см. Дробление). Из обычных видов сырья наибольшее сопротивление при измельчении оказывают кварц, кварциты и высокообожженный шамот, наименьшее-куски высушенной глины.

Различают три основных вида измельчения: дробление, зернение и тонкий помол. Соответственно этому измельчающие машины разделяются на д р о б и т е л и, зерни-телии мельницы. Первые предназначаются для начального, подготовительного измельчения (до 2V2-6 см) особенно твердых пород и материалов или особо крупных кусков менее твердых пород; вторые производят дальнейшее измельчение (до 1-6 мм); третьи дают порошкообразный материал- от тонкого до тончайшего с преобладающей массой частиц от 0,1 до 0,01 мм и мельче. Измельчающие машины в зависимости от их конструкции и свойств обрабатываемого материала дают шихту непостоянного и неоднородного гранулометрич. состава; твердые и нехрупкие материалы дают более однородное по крупности частиц измельчение с преобладанием крупных частиц над мелкими, и наоборот.

Типичными дробите л ями в К. п. являются камнедробилки Блека и все чаще при-

меняющиеся в настоящее время кегельные или конич. дробилки (см. Дробилки). Обычными машинами для зернения материала являются вальцы: гладкие-для твердых материалов и невязких, умеренно влажных глин и рифленые или зубчатые (дробильные вальцы)-для сильно влажных и вязких глинистых материалов, в особенности содер-н-сащих более твердые включения, нодлелт-щие попутно измельчению (см. Кирпичное производство). Для постепенного и более равномерного измельчения породы вальцовые установки монтируются в отдельные агрегаты из 2 или 3 пар, расположенных одна над другой, верхняя с наибольшим просветом щели, нижняя-с наименьшим. Для измельчения и частично для смешения вязких пластических глин такие агрегаты имеют наверху, вместо гладких, зубчатые или груборифленые вальцы. При измельчении твердых материалов гладкие вальцы дают острогранное зерно; при этом поверхность вальцов подвергается значительному износу. Большое распространение в К. п. в качестве машин-зернителей имеют бегуны (см.), работающие как иериодически, так и непрерывно. В противоположность работе гладких вальцов бегуны периодического действия, широко применяемые в динасовом производстве, дают шихту с повышенным содер-яшнием средних и более тонких, вплоть до тончайших частиц. В отраслях тонкой керамики при зернении кварца и шпата под и катки бегунов, во избежание загрязнения материала частицами железа, изготов.ляют из кварцита или гранита. В новейшее время бегуны для сухого измельчения устраивают с непрерывн. самоотсевом. Бегуны с вращающейся тарелкой хорошо смешивают шихту из грубозернистого сухого материала и небольшого сравнительно количества влажной массы (керамическая связка). Такие бегуны в настоящее время работают неносредственно от мотора.

Бегуны для мокрого измельчения (см. Кирпичное производство) предназначаются для переработки смеси различных сортов сырой глины и отощающих материалов при добавлении воды. Они перерабатывают материал значительно интенсивнее, чем вальцовые установки. Большая степень измельчения легче достигается при помощи другого типа машин-зернителей, действующих ударом быстро вращающихся рабочих частей. Таковы дезинтеграторы (см.) и молотковые мельницы, или пульверизаторы (см. Дробилки). Дезинтеграторы находят широкое применение для измельчения достаточно сухой кусковой глины, не содержащей природных или случайных твердых включений - кусков пирита, кварца, железных обломков и т. д., вызывающих искривление и поломку вращающихся штифтов. Молотковые зернители, появившиеся сравнительно недавно, постепенно приобретают все большее распространение для измельчения кусковой глины и других умеренно твердых материалов (мел, гипс, мергель, уголь, кирпичный и черепичный бой). Ударные пластины или молотки машины свободно подвешены на болтах, скрепляющих центральные диски, и, находясь под