При полусухом прессовании глиняная масса представляет собой сыпучий порошок с недостаточным количеством воды для создания вокруг зерен сплошной пленки и поэтому не обладающий пластичностью и связностью. Для придания надлежащей формы, целостности и определенной прочности сырцу из такой массы требуется высокое давление, при котором зерна глиняного порошка сближаются, деформируются, а их суммарная контактная поверхность увеличивается и частицы глины соединяются за счет поверхностных молекулярных сил. Глиняный порошок и спрессованный сырец представляют собой трехфазную систему, состоящую из твердого вещества, воды и воздуха.

В процессе прессования абсолютное количество двух первых компонентов остается неизменным; уменьшение объема прессуемой массы происходит за счет удаления и некоторого сжатия газообразной фазы. Воздух, заключенный в глине, при прессовании оказывает отрицательное влияние. Адсорбированный поверхностью глиняных частиц воздух препятствует их слипанию, а воздух, сжатый в порах прессуемой массы, увеличивает долю упругих деформаций в общей деформации массы и упругое последействие. Сжатый в порах сырца воздух оказывает некоторое давление на стенки пор, что часто является причиной разрыва сырца - расслаивания в плоскостях, перпендикулярных прилагавшемуся при прессовании усилию.

Без удаления воздуха из прессформы в процессе сжатия не может быть получен доброкачественный сырец. Подбором гранулометрического состава увеличивают плотность порошкообразного материала, за счет чего уменьшается объем воздуха.

В начале прессования в основном происходит смещение частиц друг относительно друга (главным образом в направлении приложения усилия). Дальнейшие стадии прессования вызывают деформацию самих частиц - пластичную и хрупкую. При повышении прессовых усилий значительную удельную величину приобретают упругие деформации, величина которых легко определяется при снятии давления.

Упругое последействие в спрессованном сырце приводит к его расширению на 1- 2% в направлении прессования, увеличиваясь с понижением влажности глины. Отощение масс шамотом и песком приводит к резкому уменьшению упругого последействия, улучшает структуру сырца и предохраняет его от расслаивания. Величина упругих деформаций снижается также с увеличением влажности сырца. Однако удаление воздуха при прессовании из пресспорошка с высокой влажностью затруднено в связи с частичным (или полным) закрытием пор влагой. В местах с невысокой влажностью условия для выхода воздуха во время прессования достаточно благоприятны, но величина упругих деформаций значительна.

Достаточно прочный сырец без трещин расслаивания трудно спрессовать как из слишком влажных, так и из очень сухих масс.

Длительность и ступенчатость прессования - весьма важные факторы для получения качественного сырца.

Оптимальный режим прессования должен строиться таким образом, чтобы нарастание давлений с 30 до 130-150 кГ/см² проходило в период, в 5-6 раз больший, чем период роста нагрузки в диапазоне давлений до 30 кГ/см².

В современных прессах для полусухого прессования применяется, как правило, двухступенчатое сжатие. Между первой и второй ступенями прессования имеется пауза, в течение которой часть воздуха может удалиться из прессформы, так как обычно в это время верхний пуансон несколько приподнимается.

Оптимальное соотношение между значениями первичного и окончательного давления, должно составлять (1:3) - (1:4). Для большинства кирпичных глин величина первичного давления принимается равной 30-50 кГ/см², при таких давлениях масса оседает на 75-85% конечной высоты изделия.

Плотность массы после первичного уплотнения еще невелика. Окончательное сжатие массы при вторичной нагрузке, несмотря на более высокое давление (120-150 кГ/см²), не приводит к сжатию воздуха более чем на 15-25% первоначального его объема, если в паузе между первичным и окончательным нажатием штампа давление воздуха в массе сравнялось с атмосферным.

Для полусухого прессования применяют прессы различных систем, конструктивно разделяемые на прессы ударного действия, колено-рычажные и ротационные.

По технологическим признакам различают прессы с односторонним и двусторонним приложением усилия или с подвижной прессформой, прессы с одноступенчатым и многоступенчатым прессованием и прессы с мгновенным (ударным) действием и постепенным приложением давления.

По способу регулирования давления прессования различают прессы с гидравлическими регуляторами давления и прессы, давление прессования у которых регулируется высотой засыпки прессформ глиняным порошком.

На кирпичных заводах полусухого прессования нашли применение колено-рычажные прессы СМ-143А и СМ-301Б, ротационные прессы АМ-11А и СССМ-583 с гидравлическим регулированием давления и прессы СМ-457.

Колено-рычажной пресс СМ-457 является составной частью агрегата СМ-460, выпускаемого для изготовления в совхозах и колхозах южных районов СССР пятистенного, восьмипустотного и обыкновенного кирпича из глин с карьерной влажностью 10-14% методом полусухого прессования.

Агрегат СМ-460 работает следующим образом: глина, поступающая из карьера, загружается в бункер емкостью около 1 м³, из которого пластинчатым транспортером направляется в вальцы грубого помола или дезинтегратор. Из дезинтегратора глиняный порошок ленточным транспортером подается в бункер, а из него поступает в глиномешалку, где усредняется и при необходимости доувлажняется, а затем через загрузочный лоток направляется в пресс СМ-457.

Общая потребляемая мощность установки 33 квт, габаритные размеры: длина 18,2, ширина 3,3 и высота 3,3 м.

Колено-рычажный (кривошипно-шатунный) пресс СМ-301Б имеет два механизма, каждый из которых рассчитан на одновременное двустороннее двухступенчатое прессование четырех кирпичей. Двустороннее прессование осуществляется при неподвижных нижних штампах за счет применения форм, установленных на пружинах, а двухступенчатое прессование - колено-рычажным механизмом при постоянном заданном давлении, что обеспечивается гидравлической системой пресса. Глубина засыпки форм массой регулируется автоматически. Продолжительность прессования 2,08 сек.

Колено-рычажный пресс СМ-143А обеспечивает одноступенчатое (с двумя паузами для обеспечения выхода воздуха из массы) двустороннее сжатие при прессовании одновременно в четырех формах. Для съема сырца с этого пресса и укладки его на обжиговые вагонетки туннельных печей нашел применение укладчик конструкции Семилукского завода огнеупорного кирпича производительностью 2,5 тыс. кирпича в час. Кирпич-сырец укладывается одним штабелем на вагонетки с размером пода 1,7X2,2 м.

Ротационно-рычажные прессы СМ-11 и СМ-198А на некоторых заводах применяют для прессования обыкновенного и дырчатого кирпича. Прессование двустороннее с плавно нарастающим давлением.

Прессование пустотелого кирпича сопровождается рядом технологических трудностей, связанных с тем, что в существующих прессах не предусмотрены штампы для пустотелого кирпича с требуемой пустотностью. Так как пустотелый кирпич полусухого прессования даже при незначительной пустотности (10-15%) по сравнению с полнотелым обладает резко повышенными показателями морозостойкости, то на заводах полусухого прессования стремятся перейти на изготовление пустотелого кирпича с различным расположением пустот преимущественно круглого сечения.

Пустотелый кирпич прессуют с помощью сердечников, укрепленных на верхних пуансонах или неподвижно установленных в прессформе. Основным недостатком образования пустот сердечниками, погруженными в массу в процессе сжатия, является неодинаковая плотность различных участков сырца. При прессовании пустотелого кирпича с помощью сердечников, установленных неподвижно в прессформе, спрессованный сырец (при сквозных пустотах) получается более равноплотным по толщине.