10. Основы технологий производства керамических изделий

Основные этапы и технология производства керамики:

Добыча сырья;

Подготовка массы;

Формирование сырца (изделий);

Сушка;

Обжиг;

Добыча сырья

Если говорить о добыче сырья, то в основном все заводы по производству находятся рядом с месторождением глины, а очень часто эти карьеры и есть частью завода. Добыча же происходит открытым способом с помощью эскалаторов.

Первым этапом обработки сырья является очистка (большие включения удаляются вообще или же измельчаются), а также разрушается естественная структура глины. После этого глина смешивается с добавками и увлажняется до состояния такой массы, которая легко поддается лепке.

Способы обработки глиняной массы

Технология производства керамических изделий включает в себя разные способы придания формы массе. Выбор того или иного метода зависит от первичных свойств поставляемого материала, а также от вида изготавливаемой продукции. Рассмотрим каждый из них отдельно:

Керамическая черепица1. Полусухой способ – после дробления и просушки глину подают на формирование с влажностью не более 8–12%. Формирование массы происходит на механических или гидравлических прессах.

2. Пластический способ – сначала дробление, а потом в глиносмесителе, смешивание с отощающими добавками до получения однородной массы с влажностью 20–25%. При использовании этого метода изделия формируются в основном на ленточных прессах.

3. Шликерный способ – глины смешивается с огромным количеством воды (около 60%), конечно предварительно измельчив. Все смешивается до тех пор, пока не образуется однородная масса – так называемый шликер. Он используется для изделий, которые изготовляются способом литья или же непосредственно после просушки в специальных распылительных печах.

Теперь поговорим о сушке. Этот промежуточный этап – обязательный при пластическом способе изготовления. Сырец, влажность которого высокая, ни в коем случае нельзя сразу отправлять на обжиг, потому что в таком случае он потрескается. При искусственном способе для сушки используют дымовые газы в обжигательных печах или же специальных топках. Если же изготовляют изделия из тонкой керамики, тогда для сушки используют горячий воздух из калорифера. Для искусственной же сушки подходит обжиг в туннельных или камерных сушилах.

Процесс обжига – завершающий в технологическом процессе производства. Именно во время обжига происходить полная дегидратация материала и усадка керамических изделий. Эти процессы происходят при температуре от +5500C до +8000C.

Летучие органические примеси удаляются при температуре от +2000C до +8000C, а также происходит окисление примесей, но только в пределах их возгорания. Здесь характерным является резкое поднятие температур (от +3000C до +4500C за час). После этого, до полного выгорания углерода, изделия пребывают в окислительной среде.

11. Стеновые керамические материалы. Разновидности свойства области применения.

Несмотря на определенные успехи в производстве индустриальных стеновых материалов (крупных блоков, панелей), на долю мелкоштучных изделий (кирпича и мелких блоков) приходится все еще около 2/з общего выпуска каменных стеновых материалов, в том числе выпуск керамического кирпича составляет почти половину всех стеновых материалов.

Наряду с кирпичом керамическим обыкновенным в группу стеновых керамических материалов входят различные виды более эффективных керамических материалов (кирпич пустотелый, пористо-пустотелый, легкий, пустотелые камни), а также крупноразмерные стеновые кирпичные блоки и панели заводского изготовления.

По плотности и теплотехническим свойствам керамические кирпич и камни для стен делят на три группы

Стеновые материалы

Несмотря на все возрастающее применение в качестве стеновых материалов бетонных панелей и блоков, керамические изделия в качестве стеновых материалов продолжают применять достаточно широко. Основными изделиями этой группы являются кирпич глиняный обыкновенный и так называемые эффективные виды кирпича - кирпич глиняный пустотелый и пористый пластического прессования, кирпич глиняный пустотелый полусухого прессования и кирпич строительный легкий.

Камни керамические пустотелые пластического прессования тоже применяют в качестве стенового материала.

В зависимости от объемного веса в высушенном до постоянного веса состояния стеновые керамические материалы разделены на четыре класса: А - с плотностью от 700 до 1000 кг/куб.м, Б - то же, от 1000 до 1300, В - то же, от 1300 до 1450 и Г - с плотностью более 1450 кг/куб.м.

Керамические стеновые материалы, изготовляемые из глин с добавками или без них и обожженные, можно классифицировать по следующим признакам.

По способу формирования:

изделия пластического прессования;

изделия полусухого прессования. К изделиям пластического прессования относятся:

кирпич обыкновенный сплошной;

кирпич пустотелый;

кирпич пористо-пустотелый;

кирпич строительный легковесный;

камни керамические пустотелые. К изделиям полусухого прессования относятся:

кирпич обыкновенный;

кирпич пустотелый.

Основные свойства керамических стеновых материалов — механическая прочность, объемная масса и плотность, водопоглощение, морозостойкость — регламентированы соответствующими стандартами. Эти свойства в значительной степени зависят от пористости и показателя плотности изделий.

Прочностью материала называется его способность сопротивляться внутренним напряжениям, возникающим в результате действия внешних сил (нагрузок).

Кирпич хорошо сопротивляется сжатию, хуже — растяжению. Поэтому его применяют в конструкциях, работающих на сжатие.

Прочность кирпича характеризуется пределом прочности при сжатии и изгибе. Пределом прочности кирпича называют напряжение, соответствующее нагрузке, при которой он разрушается.