Технология, свойства и применение керамических изделий

Общие сведения. Керамические изделия, хотя и отличаются большим разнообразием по назначению, форме и физико-механическим свойствам, но технология их производства примерно одинакова. Она состоит из следующих основных процессов:

– добыча глины в карьерах;

– подготовка массы, дробление, увлажнение и перемешивание массы;

– сушка отформованных изделий;

– обжиг изделий.

Эти пять стадий производства общие для всех видов керамических изделий.

Для отдельных видов изделий могут применяются различные технологические схемы их производства (например, разные способы формования кирпича – пластичный и полусухой), разные способы сушки – воздушная и в сушилках.

Заводы по производству керамических изделий обычно строят вблизи месторождений глины, т.е. карьер является составной частью завода.

Для механической обработки сырья, применяют различное оборудование. Так, для сухого дробления глины используют вилковые дробилки различных конструкций. Двухвалковые дробилки делят на две группы – вальцы грубого помола и вальцы тонкого помола.

Перемешивают глиняную массу после помола и измельчения в специальных глиномялках, на которых получается однородная пластическая смесь, увлажненная до нужного предела.

Керамические изделия формуют в основном двумя способами – мокрым и полусухим. При мокром способе масса увлажняется до 20–25 %, и формование производят на гидравлических или механических прессах. При полусухом способе массу увлажняют до 8–12 % и формуют изделия в прессах.

Сушка отформованных изделий необходима лишь для изделий пластического формования. При полусухом способе производства необходимость в сушке отпадает.

Для сушки применяют сушила периодического или непрерывного действия. Сушка в сушилках осуществляется около 70 часов.

Процесс обжига керамических изделий можно разделить на три операции: прогрев сырых изделий, обжиг и охлаждение. Прогрев до температуры 100–120 ºС – удаляется физически связанная вода; при температуре 450–650 °С удаляется химически связанная вода, причем глина переходит в аморфное состояние. Дальнейшее повышение температуры обжига приводит к расплаву части материала, в результате чего масса спекается и образуется керамический черепок (при 800–1000 °С у легкоплавких глин и при 1150–1200 °С у тугоплавких).

Процесс охлаждения керамических изделий весьма ответственный, не допускающий резкой смены температур и доступа холодного воздуха, влекущих за собой образование трещин.

В начальной стадии температура снижается медленно и лишь после достижения 800 °С процесс охлаждения можно ускорить.

Дата добавления: 2014-01-11