Механическая сортировка сырьевых материалов

В процессе производства керамических материалов механическая ситовая сортировка занимает ведущее место.

Назначение сортировки:

• • до дробления — выделить куски материала, размеры которых больше допускаемых для данной машины; выделить куски или частицы, размеры которых меньше, чем размеры конечного продукта;
• • после дробления и помола — разделить по крупности частицы материала, из которых в определенной пропорции составляются массы или шихты, а при замкнутом цикле помола выделить крупные частицы, чтобы направить их для повторного измельчения; удалить из материала случайно попавшие в них металлические предметы или опилки; произвести обогащение материала.

Обогащением материалов называют процесс удаления ненужных и вредных примесей с целью увеличения содержания ценного вещества. Процесс обогащения основан на использовании различных особенностей материалов: крупности, формы кусков или частиц, их цвета и блеска, плотности и объемной массы, скорости падения в водной и воздушной среде, магнитной восприимчивости, поверхностной энергии минералов, величины заряда на поверхности, электропроводимости материалов и др. Процессу обогащения в большинстве случаев сопутствуют дробление, помол и сортировка материалов.

Механическая сортировка (грохочение) — разделение твердых частиц или кусков материала по размеру с помощью машин (грохотов) просеиванием (грохочением) через сита, колосниковые решетки, решета.

Основной частью машин для грохочения является рабочая просеивающая поверхность, которая может быть в виде проволочных сеток (сита), отдельных полос (колосники) и стальных листов со штампованными отверстиями (решета).

При грохочении разделение материала по крупности на классы (фракции) осуществляется путем просеивания сыпучего материала через одно или несколько сит.

Сита характеризуют размером (в мм) стороны отверстия в свету. В Российской Федерации для удобства принято такое написание, в котором номер сита соответствовует размеру отверстия. Например, номеру сита 0071 соответствует сторона отверстия 0,071 мм, а число отверстий на 1 см² будет 6823 отв/см². Полную шкалу можно найти в ГОСТ 6613–86 «Сетки проволочные тканые. Технические условия».

Сита {сетки) плетут или ткут из стальной, медной, бронзовой и другой проволоки, конского волоса, шелковых, резиновых, синтетических или других нитей. Отверстия сеток делают квадратные или прямоугольные. Площадь живого сечения сит доходит до 70%. Сита с прямоугольными отверстиями в 1,5—2 раза повышают производительность грохотов и лучше самоочищаются. Недостатком проволочных сит является неровная поверхность, приводящая к быстрому засорению и износу и возможности изменения размера ячейки в ситах.

Современные резиновые сита по сравнению с металлическими: не забиваются благодаря мембранному пружинящему эффекту, увеличивают производительность в 2—2,5 раза, повышают износоустойчивость в 15—25 раз, легче в 1,5—2 раза, незначительно изменяют размеры ячеек и самоочищаются.

Сита из синтетических материалов (полиамидов, полиэфирных смол, полипропилена, полиэтилена и др.) изготавливают из нитей различной толщины. Точность размеров ячеек таких сит такая же, как у металлических, но они отличаются более высокой износоустойчивостью, способностью к повышенным резонансным колебаниям, что увеличивает их пропускную способность. Они просты в обслуживании, водостойки, устойчивы к истиранию, химическим веществам и высоким температурам. (Ткани из тефлона выдерживают температуру до 300 °C.) В новые полимерные сита закладывают арматуру, фиксирующую размер ячеек и увеличивающую грузоподъемность.

Колосниковые сита (колосники) изготавливают путем сочетания металлических пластин (чугунных или стальных). Они отличаются большой прочностью, но их применяют редко, в основном в мельницах, работающих по принципу удара.

Листовые сита (решета) штампуют из металлических листов на дыропробивных прессах. Отверстия выполняют круглыми, реже квадратными, овальными, шестиугольными и прямоугольными. Как правило, размер отверстий составляет более 3 мм. Недостатком решет является небольшая площадь отверстий, которая составляет до 50% площади всего листа. Для увеличения площади отверстий их размещают в шахматном порядке.

После предварительного измельчения сырьевых материалов их просеивают на барабанных или вибрационных грохотах.

Барабанные грохоты (сито-бураты) часто применяют для сортирования порошкообразных глиняных масс, кварца, шамота и других керамических сырьевых материалов с величиной частиц 1,3—3,5 мм и более. Грохот представляет собой слегка наклонный цилиндр, иногда усеченный конус или.

Рис. 9.7. Сито-бурат.

многогранную усеченную призму со стенками из решет или сит (рис. 9.7). Многогранные барабанные грохоты называются буратами.

Сырьевые материалы поступают через воронку внутрь грохота. При вращении сначала начинают отсеиваться самые мелкие фракции с помощью сеток различных размеров, а средние и наиболее крупные направляются в свой бункерный отсек.

Барабанные грохоты имеют низкий КПД из-за использования лишь небольшой части поверхности сига, большие размеры и массу. Но простая конструкция, медленное равномерное вращение позволяют устанавливать их в верхних этажах и над бункерами.

Вибрационные грохоты применяют для просеивания сухих материалов и обезвоживания жидких масс. Они имеют высокий КПД (более 95%), благодаря чему находят широкий спрос в керамической промышленности, вытесняя барабанные грохоты. Вибрация корпуса и сита грохота происходит в вертикальной плоскости. Материал при грохочении расслаивается, это позволяет тонким частицам оказываться под крупными, что ускоряет и делает более качественным процесс грохочения. У этих грохотов переменная амплитуда колебаний, и по способу сообщения вибраций различают инерционные, ударные и электромагнитные грохоты.

Просеянные сырьевые материалы поступают на хранение в бункеры, и в дальнейшем их используют для изготовления керамических формовочных масс.