Виготовлення хімічно стійких виробів

Готування мас. При виробництві хімічно стійких виробів маси готують сухим і шлікерним способами. Футерувальні вироби (цегла, плитки, насадки) формують із грубокерамічних мас. Глину висушують і подрібнюють. Порошки глини, шамоту та інших матеріалів відважують ваговими дозаторами, змішують у бігунах і воложать до формувальної вологості у двох вальному змішувачі. Для одержання шамоту глину обпалюють у шахтних чи обертових печах, дроблять у щокових дробарках, розмелюють у кульових млинах безупинної дії і просівають на ситах.

Напівпорцелянові, порцелянові і керамічні вироби тонкозернистої будівлі (хімічна апаратура, труби) формують із маси, приготовленої шлікерним способом. Сировинні матеріали подрібнюють мокрим помелом у кульових млинах до залишку на ситі № 0063 3—9% у залежності від виду виробу. Пластичні маси для виготовлення порцелянових, напівпорцелянових і керамічних виробів формуванням на шнекових пресах, у гіпсових формах чи обточуванням на гончарному колі одержують, збезводнюючи шлікери на фільтрпресах до вологості 20,5—22% у залежності від виду формування. Шлікер для формування порцелянових виробів методом лиття в гіпсових формах готують безпосередньо мокрим помелом матеріалів чи розпускають у воді до щільності 1,7— 1,75 г/см³ пластичної маси, отриманої у фільтрпресах при зневоднюванні вихідного шлікеру.

Глазурі готують мокрим помелом у кульовому млині періодичної дії. Співвідношення матеріалів, що розмелюються, води та тіл, що мелють, 1:1:1. Вологість глазурної суспензії 45—50%, щільність 1,35—1,48 г/см3, тонкість помелу характеризується залишком на ситі № 0063,-ні більш 0,3— 0,6%.

Формування. У залежності від виду та призначення виробів застосовують різні способи їхнього формування.

Цегла, плитки, вироби складної форми, у тому числі і крупно розмірні, формують із пластичних мас на стрічкових вакуумних пресах при розрідженні 95—97 кПа з наступним ущільненням і доданням виробам допресуванням точної форми. Пресують вироби на механічних, фрикційних чи гідравлічних пресах. Плитки прямокутної та квадратної форми, фасонні вироби з двостороннім шпунтом (прямі і лекальні), а також крупно розмірні вироби простої форми формують на шнекових вакуумних пресах без наступного допресування. Розповсюджено спосіб формування плиток прямокутної форми спареним методом. При цьому застосовують мундштуки, що утворюють посередині уздовж бруса, що формується, дрібні отвори круглої чи іншої форми, розділені тонкими перемичками. У ці перемички після випалу вставляють пристосування для розколювання бруса на дві плитки.

Кислототривка цегла та плитки можна пресувати з напівсухих порошкових мас вологістю 7—9%. Насадки формують із пластичних мас на стрічкових вакуумних пресах при розрідженні 95—97 кПа за допомогою одне -, двох - чи багато дірчастих мундштуків.

Хімічну апаратуру в залежності від складності форми формують із пластичної вакуумованої маси вручну, на гончарному колі за допомогою шаблонів, на стрічкових вакуумних пресах, із шлікерних мас методом лиття в гіпсових формах.

Сушіння. Футерувальні вироби і насадочні кільця сушать у тунельних сушарках на вагонетках. Сформовані з пластичних мас цеглу, плитку, або фасонні вироби укладають на сушильні вагонетки в клітку в кілька рядів по висоті чи на алюмінієві рамки в один ряд. Крупно розмірні фасонні вироби і сльозник розташовують в один ряд по висоті на полки сушильної вагонетки. Цеглу напівсухого пресування укладають для сушіння на грубні вагонетки, плитку КС — у капселі.

Сформовані кільця діаметром 15—150 м знімають дерев'яними качанами та укладають на полки сушильних вагонеток торцями одне на інше пірамідою. Кільця діаметром 15 і 25 мм укладають на дерев'яні листи горизонтальними рядами. Кільця малих діаметрів і сідлоподібну насадку сушать у конвеєрних сушарках із сітчастим конвеєром.

Вироби хімічної апаратури, труби і фасонні частини до них сушать у приміщеннях цеху. Порцелянові труби з конічними фланцями сушать спочатку на гіпсових чи дерев'яних лотках, при цьому фланці вкривають папером і періодично їх повертають. Для досушування виробів до залишкової вологості не більш 1 % служать електричні шафи, або сушарки інших типів.

Висушену хімічну апаратуру, труби і фасонні частини до них покривають глазурями методом пульверизацією, поливом, або зануренням. Глазурне покриття захищає керамічний виріб від агресивних рідин і газів.

Випал. Вироби обпалюють у печах тунельних, або періодичної дії. Тунельні печі конструкції Гіпробудматеріалів довжиною 113 м і інших конструкцій використовують в основному для випалу футерувальних виробів (цегли, плиток), маса яких не перевищує 6 кг, і насадок діаметром 50—150 мм. У печах періодичної дії обпалюють будь-які вироби.

Режим випалу хімічно стійких виробів має деякі специфічні особливості. Усадка та ущільнення керамічного черепка закінчується при 1180—1280°С, а виробів із порцелянових мас — при 1320—1410°С. Величина усадки мас досягає 4—6%, що обумовлює необхідність нагрівання виробів у період усадки зі швидкістю 10—30 град/година. Це запобігає деформації та утворення тріщин. Тривалість витримки при максимальній температурі випалу може бути невеликою для мас з інтервалом спеченого стану більш 80°С і повинна бути розтягнутою, якщо інтервал спеченого стану менш 80°С. При цьому для зменшення деформації виробів, особливо великогабаритних, кінцеву температуру випалу рекомендується знижувати приблизно на 20°С, досягаючи необхідний ступінь спікання керамічного черепка більш тривалою витримкою при максимальній температурі випалу.

Порцелянові вироби при підігріві в інтервалі 900— 1200°С обпалюють протягом 3—5 год. у відбудовному середовищі. Відбудовне середовище створюється при горінні, у результаті чого в газовому середовищі утворюється надлишок газу (до 2—4%). У відбудовному середовищі запобігається поява жовтизни на порцеляновому черепку за рахунок окислювання заліза в масі. При температурах вище 1200— 1250°С випал порцеляни ведуть у нейтральному, або слабко окисному середовищі, тобто при незначному надлишку повітря при горінні.

Охолоджують вироби від максимальної температури випалу до температури отвердіння черепка (650—800°С) із швидкістю 80—100 град/год. В інтервалі температур від 350—400 до 450— 500°С швидкість охолодження різко знижують до 10—25 град/год. щоб уникнути розтріскування виробів унаслідок об'ємних змін зерен кварцу в черепку. Від 450—550°С вироби прохолоджують із швидкістю 50—60 град/год.

Дефекти. При порушеннях сполуки чи маси гранулометричні сполуки шамоту, зносі форм допресувальних пресів, неправильній установці штампів преса можливі відхилення від заданих розмірів виробів.

Тріщини на виробах утворюються від неправильної установки сформованих виробів на рамки чи підставки при сушінні. На виробах, сформованих литтям, тріщини утворюються внаслідок несвоєчасного зачищення швів і зашпорів; тріщини по місцю сполучення шарів — результат недостатньо ретельної їхньої сполуки, накопичування пилу чи олії у місця сполуки.

Міхури на поверхні висушених виробів утворюються при їхньому занадто швидкому сушінні.

Знижена кислототривкість, підвищене водопоглинання, знижена міцність виробів — наслідок зниження тиску чи пресування порушення режиму випалу (знижена температура випалу і недостатня витримка при максимальній температурі).

Деформація виробів відбувається при їхній підвищеній вологості при завантаженні в піч і при установці їх на не вирівняний під печі чи вагонетки.

Питання для самоконтролю за розділом 8

1. Сировинні матеріали, склади мас і глазурей для виготовлення санітарних виробів

2. Формування санітарних виробів

3. Сушіння санітарних виробів

4. Глазурування санітарних виробів

5. Випал санітарних виробів

6. Сировинні матеріали, склади мас і глазурей для виробництва плиток для внутрішнього облицювання стін

7. Виготовлення плиток для внутрішнього облицювання стін

8. Технологія виробництва плиток для підлог

9. Дефекти плиток для підлог

10. Сировинні матеріали й сполуки мас і глазурей для виробництва фасадних плиток

11. Технологічні схеми виробництва фасадних плиток

12. Дефекти фасадних плиток

13. Сировинні матеріали для виготовлення литих плиток

14. Технологічні процеси виготовлення литих плиток

15. Дефекти литих плиток

16. Сировинні матеріали для виробництва керамічних труб

17. Виготовлення каналізаційних труб

18. Сушіння керамічних труб

19. Глазурування керамічних труб

20. Випал керамічних труб

21. Дефекти керамічних труб

22. Сировинні матеріали й сполуки мас для виробництва хімічно стійких виробів

23. Формування хімічно стійких виробів

24. Сушіння хімічно стійких виробів

25. Випал хімічно стійких виробів

26. Дефекти хімічно стійких виробів

Література

1. Кингери У.Д. Введение в керамику. М.: Стройиздат, 1967. - 400 с.

2. Кошляк Л.Л., Калиновский В.В. Производство изделий строительной керамики. М.: Высш. шк. 1990. - 207 с.

3. Сайбулатов С.Ж. Производство керамического кирпича. М.: Стройиздат, 1989. - 201 с.

Шишкін Олександр Олексійович

Коверніченко Леонід Миколайович

Дата добавления: 2014-10-17