керамические материалы

Добавки к глинам

В настоящее время природные глины в чистом виде редко являются кондиционным сырьем, поэтому при производстве керамических изделий применяют добавки различного назначения.

Отощающие добавки. Их вводят в пластичные глины для уменьшения усадки при сушке и обжиге и предотвращения деформаций и трещин в изделиях.

К ним относятся: дегидратированная глина, шамот, шлаки, золы, кварцевый песок.

Порообразующие добавки. Их вводят для повышения пористости черепка и улучшения теплоизоляционных свойств керамических изделий.

К ним относятся: древесные опилки, угольный порошок, торфяная пыль. Эти добавки являются одновременно и отощающими.

Плавни. Их вводят с целью снижения температуры обжига керамических изделий.

К ним относятся: полевые шпаты, железная руда, доломит, магнезит, тальк, песчаник, стеклобой, перлит.

Пластифицирующие добавки. Их вводят с целью повышения пластичности сырьевых смесей при меньшем расходе воды.

К ним относятся: высокопластичные глины, поверхностноактивные вещества.

Специальные добавки. Для повышения кислотостойкости в сырьевые смеси добавляют песчаные смеси, затворенные жидким стеклом. Для получения цветной керамики добавляют оксиды металлов.

При отсутствии высококачественного сырья изготавливаются с офактуренной лицевой поверхностью: ангобированием, глазурованием, двухслойным формованием.

Ангобом называется нанесенный на изделие тонкий слой беложгущейся или цветной глины, образующей цветное покрытие с матовой поверхностью. По свойствам ангоб должен быть близок к основному черепку.

Глазурь – стекловидное покрытие толщиной 0,1-0,2 мм, нанесенное на изделие и закрепленное обжигом. Глазури могут быть прозрачными и глухими (непрозрачными) различного цвета. Для изготовления глазури используют: кварцевый песок, каолин, полевой шпат, соли щелочных металлов.

Сырьевые смеси размалывают в порошок и наносят на поверхность изделий в виде порошка или суспензии перед обжигом.

При всем многообразии керамических изделий по свойствам, формам, назначению, виду сырья и технологии изготовления основные этапы производства керамических изделий являются общими и состоят из следующих операций:

Добыча сырьевых материалов; Подготовка массы; Формование изделий; Сушка; Обжиг.

Добыча глины осуществляется на карьерах обычно открытым способом и транспортируется на предприятие керамических изделий автомобильным, рельсовым или другим видом транспорта.

Карьерная глина обычно непригодна для получения изделий. Поэтому технология любого керамического изделия начинается с подготовки массы.

Естественная обработка подразумевает собой вылеживание предварительно добытой глины в течение 1-2 лет при периодическом увлажнении и периодическом замораживании и оттаивании.

Механическая обработка глин производится с целью разрушения природной структуры, удаления или измельчения крупных включений, удаления вредных примесей, перемешивании всех компонентов до получения однородной и удобоформуемой массы с использованием специальных машин (глинорыхлителей, вальцов, бегунов, шаровых мельниц, глиномешалок и др.).

В зависимости от вида изготовляемой продукции, вида и свойств сырья массу приготавливают пластическим, жестким, полусухим, сухим и шликерным способами.

Способ приготовления массы определяет и способ формования и название в целом способа производства.

 При пластическом способе исходные материалы смешивают с водой до получения теста с влажностью от 18 до 28%. Он применяется в случаях использования среднепластичных и умеренно-пластичных глин, хорошо размокающих и превращающихся в однородную массу.

Формование при пластическом способе всегда производится на машине одного принципа действия – ленточном шнековом прессе. В корпусе пресса вращается шнек-вал с винтовыми лопастями.

Глиняная масса

сужающейся переходной головке, уплотняется и выдавливается через мундштук в виде непрерывного бруса или ленты.

При жестком способе формования влажность формуемой массы колеблется от 13 до 18%. При таком способе формования могут использоваться менее пластичные и

сестественной низкой влажностью глины.

Формование при пластическом и жестком способах завершается разрезкой непрерывной ленты отформованной массы на отдельные изделия на резательных устройствах.

Эти способы распространены при выпуске: - полнотелых кирпичей; - пустотелых кирпичей; - камней; - блоков и панелей;

- черепицы.

Полусухой способ

производства строительных керамических изделий распространен меньше, чем способ пластического формования. Керамические изделия по этому способу формуют из шихты с влажностью 8-12% при давлениях 15-40 МПа.

В производстве можно использовать малопластичные тощие глины с большим количеством добавок отходов производства – золы, шлаков и др.

Прессование производится в прессформах на одно или несколько отдельных изделий на гидравлических или механических прессах. По этому способу изготавливают все виды изделий, что и пластическим способом.

Сухой способ. При таком способе пресспорошок готовится с влажностью 2-6%. При этом устраняется полностью необходимость операции сушки. Таким способом изготавливают:

-плотные плитки для полов;

-дорожный кирпич;

-материалы из фаянса и фарфора.

Шликерный способ применяется, когда изделия изготавливают из массы, состоящей из неоднородных и трудноспекающихся глин и добавок, когда требуется подготовить массу для изготовления керамических изделий сложной формы методом литья. Отливка изделий производится из массы с содержанием воды до 40%.

Этим способом изготавливают санитарнотехнические изделия, облицовочные плитки.