Глиняная мастерская
Нагреватели печи имеют высокий ресурс работы, однако можно заказать запасной комплект нагревателей заранее. Кроме того, печь может быть дополнительно оснащена многими другими приспособлениями
Основы технологии
Механическая обработка глины производится для выделения или измельчения каменистых примесей и получения однородной массы, обладающей необходимыми формовочными свойствами.
Добавочные компоненты подвергают дроблению.
Выделяют три способа формования керамических масс: пластический, полусухой, литье.
При пластическом формовании керамическая масса должна обладать определенной влажностью, например 18-25 %. Керамические материалы для кладки стен (кирпичи и др.) формуют на ленточных шнековых прессах, где с помощью шнека керамическая масса перемещается к сужающейся переходной головке и мундштуку. На этом этапе материалу придается необходимая форма.
Разновидность пластического формования жесткий способ предполагает использование мощных вакуумных или гидравлических прессов. При этом могут использоваться менее пластичные керамические массы с влажностью от 13 до 18 %. После такого формования изделие обладает большей структурной прочностью, а при последующей сушке экономятся энергетические ресурсы.
Способ пластического формования распространен при производстве кирпича и черепицы.
Способ полусухого формования предполагает использование керамических пресс-порошков с влажностью 8-10 %, которые уплотняются при давлении 15-40 МПа в специальных формах.
Возможно снизить влажность керамического пресс - порошка до 2-6 % и избежать процесса сушки. В этом случае получаются сравнительно плотные изделия.
Способ литья применяют обычно при получении сравнительно тонких керамических материалов (мозаичных плиток толщиной 2 мм и др.). Жидкая керамическая масса (шликер) поступает в специальные поддоны на автоматизированной конвейерной линии.
Таким способом формуют и санитарно-технические изделия.
Цель процесса сушки - снизить усадочные деформации и предотвратить возможное растрескивание материала при последующем обжиге. При сушке керамических изделий несколько уменьшается их объем за счет уменьшения толщины гидратных оболочек глинистых частиц, повышается прочность сырца. Наиболее распространены конвективный и радиационный способы сушки. При конвективной сушке теплоноситель (дымовые газы, горячий воздух) омывает изделия и передает им теплоту, при радиационной - изделия воспринимают теплоту от нагретых поверхностей. На заводах для сушки изделий используют туннельные и камерные сушилки.
В процессе обжига образуется структура керамического материала, определяющая его свойства, в том числе прочность. Возможные дефекты при обжиге необратимы. Например, при отклонении от оптимальной для данного материала температуры обжига может быть пережог, при этом происходят потеря формы, оплавление поверхности. При недожоге ухудшаются основные показатели эксплуатационно-технических свойств.
Обработка лицевой поверхности керамических материалов связана с их видом и проводится различными технологическими способами, среди которых выделяют основные: механическую обработку, ангобирование, глазурование, сериографию, шелкографию.
Механическая обработка - использование специальных приспособлений, позволяющих получать рельефный рисунок после или в процессе формования материала.
Ангобирование - нанесение механическим способом на лицевую поверхность белых или цветных жидких глиняных масс толщиной 0,25-0,4 мм. После обжига образуется матовое покрытие.
Ангобы разделяют на глинопесчанистые, флюсные и «античные лаки». Глинопесчанистые ангобы содержат обычно глину, песок и иногда в небольших количествах мел. В состав флюсных ангобов, кроме глины и песка, вводят различные вещества, которые снижают температуру обжига, способствуют их уплотнению и спеканию. «Античные лаки» отличаются от глинопесчанистых добавкой красящих оксидов. Ангобные покрытия должны быть однотонны, морозостойки (не менее 25 циклов), на них не должно быть волосяных трещин (цека), отколов, вздутий, натеков. Состав ангобной суспензии подбирают из измельченных материалов с тонкостью помола, характеризующейся остатком на сите 10 ООО отв/см² в пределах 3-5 %. Сырьевые компоненты перемешивают с водой и получают ангобную суспензию плотностью 1,3-1,4 г/см³.
Глазурование - покрытие различными способами слоем жидкой глазури толщиной 0,15-0,3 мм. Глазури, состоящие из кварца, полевого шпата, каолина и других компонентов, образуют после обжига стекловидный слой, отличающийся блеском. Реже применяют глазури, позволяющие получать «матовую» фактуру - со слабым блеском.
При глазуровании стекловидная пленка может образоваться в результате стеклообразования на самом изделии (при политом обжиге) из исходных тонкоизмельченных составных частей глазури или в результате сплавления частиц стекла, ранее сваренного и затем размолотого в порошок для удобства нанесения на лицевую поверхность. В первом случае получают нефриттованную, а во втором - фриттованную глазурь.
Сериография - изготовление по фотоснимку рисунка сетки-трафарета, при помощи которой красящий состав наносят на материал, затем изделие глазуруют и обжигают.
Шелкография - нанесение орнаментированного рельефа глубиной до 1 мм при прессовании материала металлическим штампом с рисунком. Рельефный рисунок может быть получен также при пульверизации глазури на металлический трафарет, который устанавливают на высушенный материал.
Свойства
Эксплуатационно-технические свойства керамических материалов непосредственно связаны с характером их структуры, образующейся в процессе обжига. Выделяют материалы с пористым и плотным черепком. Большинство керамических материалов имеют пористую структуру (кирпич, черепица, плиты и плитки для облицовки стен и др.). Пористость их обычно более 30 %. Номенклатура материалов с плотным черепком ограничена. К ним относятся, например, кислотоупорный кирпич и фарфоровые изделия.
Водопоглощение пористых материалов по массе обычно не менее 8-20 %, но плотных гораздо меньше - 1-6 %. Соответственно морозостойкость плотных керамических материалов заметно выше.
Теплопроводность плотных керамических материалов превосходит аналогичную величину пористых в 2 раза и более.
Для определения водопоглощения кирпича керамического обыкновенного, пустотелого, керамических камней, плит фасадных от партии отбирают три наиболее типичных образца (целых или их половинки). При испытании керамических плит, архитектурных деталей, имеющих значительные размеры, выпиливают образцы длиной и высотой 100 мм, толщиной, равной толщине изделия. Образец, выпиленный из пустотелого изделия, должен содержать не менее одной полной пустоты. Образцы очищают от пыли и грязи войлочной щеткой, высушивают до постоянной массы, взвешивая с погрешностью до 1 г. Образцы насыщают водой при температуре (20±5)°С, при кипячении или под вакуумом в соответствии с указаниями ГОСТа. Так, плиты керамические для внутренней облицовки стен (3 образца) после высушивания насыщают водой в ванне в течение 48 ч при температуре (20±5)°С.
Скачать реферат