При всем многообразии огнеупорных материалов в их технологии можно выделить ряд основных технологических переделов, присущих любому огнеупорному производству. К таким переделам относятся подготовка сырья, приготовление масс, формование, сушка и обжиг изделий. Часто для получения конечного продукта в технологический процесс вводят такие дополнительные операции, как механическая обработка, металлизация, глазурование изделий и др.
Предварительная подготовка сырья для производства огнеупоров включает в себя следующие операции: очистку от посторонних примесей, измельчение, приготовление смесей (шихт) со строго определенным соотношением отдельных, входящих в нее компонентов.
В технологии производства шамотных и каолиновых огнеупоров измельчению компонентов шихты предшествует предварительная термическая обработка сырья, так называемый обжиг на шамот.
Процесс спекания (образование ,керамического черепка) определяется не только температурным режимом обжига и химическим составом компонентов исходной шихты, но и гранулометрическим составом этих компонентов. Поэтому тонкое измельчение составляющих и получение шихты заданной гранулометрии является необходимым технологическим переделом при производстве огнеупоров.
При изготовлении огнеупоров применяются как пластичные материалы (глины), так и непластичные (шамот, корунд и др.), поэтому для их измельчения используют различные агрегаты.
Обработку пластичных (глиняных) материалов ведут в зубчатых валках или глинорезках и после сушки, размалывают в дезинтеграторах. Полученная измельченная масса с основной фракцией менее 0,5 мм и предельным размером зерен 2—3 мм обычно удовлетворяет требованиям дальнейшей технологии.
Первичное грубое дробление непластичных материалов осуществляют, как правило, в щековых или конусных дробилках. В зависимости от требований, предъявляемых к зерновому составу шихты материал окончательно измельчают в шаровых мельницах, помольных бегунах, а иногда в валковых мельницах.
Степень помола исходных компонентов для различных огнеупоров различна. Как правило, максимальный размер зерен непластичных материалов не превышает 1—4 мм. Основную массу составляют мелкие фракции 0,5—0,2 мм и «мука» <0,5 мм.
На практике выбор метода измельчения и соответствующего помольного агрегата обусловливается рядом технологических и экономических соображений: требуемой степени помола материала, чистоты, необходимой производительности помольного агрегата и др.
В последнее время при производстве огнеупорных шамотных изделий практикуется частичный совместный помол шамота и глины в трубных мельницах. Для помола твердых материалов все чаще применяют вибрационные мельницы, что позволяет резко сократить время помола. Например, помол пластичных керамических порошков до среднего диаметра зерна 1—2 мкм в вибромельнице практически заканчивается через 1 ч, в то время как в шаровой мельнице — через 10—20 ч. Для сохранения химической чистоты измельчаемого материала применяют мельницы с футеровкой из того же материала.
Как в шаровых, так и в вибрационных мельницах помол может осуществляться мокрым и сухим способами. При сухом способе, как правило, нельзя достичь сверхтонкого измельчения. При достижении определенной тонины помола материал начинает комковаться и налипать на шары и стенки мельницы вследствие значительного увеличения удельной поверхности частиц и возрастания в связи с этим сил адгезии. При мокром способе помола этого не происходит.
Для интенсификации мокрого и сухого помола компонентов, а также для предотвращения агрегирования частиц при сухом помоле в мельницу вводят поверхностно — активные вещества (ПАВ). При помоле кислых материалов (Si O2, Zr O2 и т.п.) используют основные ПАВ, при помоле основных материалов (алюмосиликатов и др.). наоборот, — кислые ПАВ. Применение ПАВ позволяет сократить время сухого помола в 2—2,5 раза, мокрого — до 15-20%.