Технологія виготовлення керамічних виробів

Переробку сировинної маси та формування виробів залежно від властивостей вихідної сировини й виду виробів, що виготовляються виконують напівсухим, пластичним або шлікерним (мокрим) способами.

Рис. 8. Механізми грубого подрібнення глини: а – ножова глинорізка (стругач); вальці: б - дезінтеграторні; в – зубчасті.

Напівсухий спосіб формування застосовують при виробництвізвичайної та ефективної цегли, пустотілих каменів із використанням сировини пониженої вологості. Він включає наступні технологічні операції: добування глини, її грубе подрібнення, сушіння, помел та відділення грубих фракцій, змішування глини і спіснювальних добавок, зволоження. Грубе подрібнення виконують на зубчастих або дезінтеграторних вальцях (рис. 8). Оскільки глина на завод поступає, як правило, вологістю 15…25%, її перед помелом висушують в сушильних барабанах при температурі не більше 110 ⁰С. Вологість висушеної глини залежно від розміру кусків коливається в межах 2…13%. Технологічна схема виробництва керамічної цегли напівсухим способом приведена на рис. 10.

Рис. 9. Механізми тонкого подрібнення глини: а – бігуни; б – дезінтегратор; в – гладкі диференціальні вальці.

Висушену глину подрібнюють в дезінтеграторах, бігунах (рис. 9). Крупні фракції відділяються на віброситах або повітряних сепараторах і повертаються на помел. Перемішування подрібненої глини з не пластичними матеріалами і зволоження водою або паром здійснюється в двовальних змішувачах.

Набухання глинистих частинок, зволожених пропарюванням, протікає в 3 рази швидше, ніж при зволоженні водою. Прогрів порошку перед пресуванням підвищує його пластичні властивості, сприяє пониженню тиску пресування та отриманню напівфабрикату більш високої якості.

На цегельних заводах для напівсухого формування підготовлену масу пресують на ротаційних і ротаційно-важільних пресах із двостороннім повільно нарощувальним тиском і пресформами, розташованими по периферії стола-ротора.

Рис. 10. Технологічна схема виробництва цегли методом напівсухого пресування: 1 - ящиковий подавач; 2 - стрічковий транспортер; 3 - дезінтеграторні вальці; 4 -циклон; 5 - сушильний барабан; 6 - бункер; 7 - тарільчатий живильник; 8 -дезінтегратор; 9 - елеватори; 10 - грохіт; 11 - глинозмішувач із парозволоженням; 12 - живильник; 13 - прес.

→ на випал → на складування

При пресуванні крупних каменів добре зарекомендували себе гідравлічні преси. Для керамічних порошків тиск пресування визначається технологічними властивостями сировини та складає 15...30 МПа.

Облицювальні плитки пресують на автоматичних коліно-важільних пресах. Для підвищення якості плиток формування виконують в дві-три стадії. Спочатку тиск пресування складає 4…5 МПа. На другій стадії тиск пресування піднімають до 18…22 МПа. Технологічна схема виробництва облицювальних плиток приведена на рис. 11.

на склад

Рис. 11. Технологічна схема виробництва фаянсових глазурованих плиток: 1 - бункери сировинних матеріалів; 2 - вагонетка; 3 - кульовий млин; 4 -видалення домішок на електромагніті; 5 - басейн для маси з мішалкою; 6 -насос; 7 - розпилювальна сушарка; 8 - транспортер; 9 - просіювання порошку; 10 - витратний бункер; 11 - пресування плиток; 12 - сушарка; 13 -глазурування; 14 - піч для випалу; 15 - сортування та упаковка.

Напівсухе пресування дозволяє використовувати у виробництві більш пісні глини, а також в більших кількостях добавки золи і шлаків. Вироби мають правильну форму та більш точні розміри, при випалі дають значно меншу усадку. Напівсухий спосіб переважає пластичний, оскільки не потребує сушіння виробів, потреб у виробничих площах і робочій сили. Проте цегла напівсухого пресування має меншу морозостійкість.

Рис. 12. Технологічна схема виробництва керамічної цегли пластичним способом: 1 - ящиковий подавач; 2 - транспортер; 3 - подрібнення глини на дезінтеграторних вальцях; 4 - помел глини на бігунах; 5 - транспортер; 6 - формування глини на стрічковому пресі; 7 - різка цегли-сирцю на автоматі.

сушка цегли → випал цегли → складування

Пластичний спосіб формування використовують для виробництва цегли, черепиці та інших виробів (рис. 12). Він включає наступні технологічні операції: добування глини, подрібення її та спіснювальних добавок, змішування і попереднє зволоження глини та спіснювальних добавок, тонкий помел шихти, приготування глиняного тіста. Вироби високої якості можуть бути отримані тільки при повному руйнуванні вихідної структури глини, тонкому помелі та ретельному перемішуванні витратних матеріалів до отримання однорідної пластичної маси.

Глину подрібнюють на вальцях грубого й тонкого помелу, а також піддають переробці в бігунах. Після подрібнення глину подають у глинозмішувач, де вона перемішується з добавками до однорідної пластичної маси і зволожується до вологості 18...24 %. Такий спосіб передбачає формування виробів на стрічкових пресах. Глиняний брус, який виходить із-під пресу (рис. 13), розрізають автоматичним різальним апаратом на вироби заданого розміру.

Технологічну схему виробництва виробів шлікерним способом доцільно використовувати при глинистій сировині підвищеної вологості, яка легко розмокає у воді і містить кам’янисті включення, що підлягають видаленню, а також при використанні багатокомпонентних мас. Вона включає наступні операції: добування глини, грубий помел, розпуск глини у воді, пропуск глиняної маси через сито для видалення кам’янистих включень, обезводнення суспензії.

Рис. 13. Стрічковий вакуум-прес: 1 – ніж; 2 – вакуум-камера; 3 – решітка; 4 – шнек; 5 – вал пресу; 6 – пресувальна головка; 7 – мудштук; 8 – глиняний брус.

Отриманий шлікер може бути використаний безпосередньо для формування виробів способом лиття, але частіше всього його піддають сушці в розпилювальних сушарках, які дозволяють переробляти шлам із вмістом 50…75% сухої речовини. Вироби отримують методом лиття або напівсухим пресуванням (облицювальні плитки, плитки для підлоги).

Шлікерний спосіб забезпечує найкраще руйнування природної текстури сировини. Перевагою його є висока однорідність робочої маси та можливість відливання виробів складних форм, але він трудоємкий і пов’язаний із підвищеною витратою палива.

Конкретний вибір способу залежить від властивостей і складу шихти, форми і розмірів виробів, вимог до якості продукції.

Дата добавления: 2014-01-04