Общая технология производства керамических материалов

Сырьевые материалы для керамических изделий

Основное сырье для керамических изделий – глина в чистом виде и в смеси с различными добавками, пигментами, глазурями, ангобами

Глины –осадочные горные породы, которые способны при смешивании с водой образовывать пластичное тесто и переходить в камневидное состояние в процессе сушки и обжига. После сушки и обжига керамический черепок обладает высокой водостойкостью, морозостойкостью и прочностью.

Саманный кирпич – без обжига.

Основные свойства глин:

- пластичность – способность деформироваться под действием внешних нагрузок без разрушения

- усадка – уменьшение объема при высыхании в процессе сушки и обжига, поэтому различают воздушную и огневые усадки

- связанность – способность противостоять разделению на части и связывать непластичные частицы

- огнеупорность – способность противостоять действию высоких температур без открытого огня. Степень огнеупорности от 1300 до 2000 С

- формовочная влажность – рабочая влажность глиняной массы, которая обеспечивает формование требуемых изделий

В настоящее время глины в чистом виде малопригодной для изготовления керамических изделий, поэтому используют различные добавки.

Применяют добавки:

1) пластифицирующие – увеличивают пластичность глин, при меньшем расходе воды

2) отощающие – обратные пластифицирующим вводят для предотвращения усадки, при сушке и обжиге, уменьшение количество дефектов и трещин в изделии (песок)

3) порообразующие (выгорающие) – для повышения пористости черепка, улучшения его теплоизоляционных свойств (древесные опилки)

4 ) плавни – для уменьшения температуры плавления и спекания глин при обжиге

Некоторые виды керамических изделий, для повышения санитарно-гигиенических свойств, предания декоративности, увеличение водонепроницаемости покрывают декоративным слоем – глазурью и ангобом.

Глазурь – стекловидное покрытие толщиной 0,1-0,2 мм, нанесенное на лицевую поверхность керамического изделия и закрепленное обжигом

Рисунок

Глазурь бывает глухой и прозрачной, глянцевой и матовой

Ангоб – тонкий слой беложгущийся глины толщиной 0,5-1 мм, нанесенный на лицевые стороны изделия

Ангоб всегда глухой и матовый

При всем многообразии керамических изделий по свойствам, формам, размерам, назначению технология изготовления материалов примерна одинакова

Схема:

Добыча сырья → Складирование сырья → Подготовка массы → Формование → Сушка → Обжиг → Глазурование (при необходимости) → Обжиг для закрепления глазури → Складирование готовой продукции

Добыча сырья осуществляется в карьерах преимущественно открытым способом. Глина транспортируется на предприятия авто, ж/д или конвеерным способом.

Складирование осуществляется в открытых складах глинозапасниках

Складирование составляет 1 год

В процессе складирования происходит усреднение состава глины при периодическом увлажнении, высушивание, замораживание, оттаивание

Подготовка – применяется обработка глины – естественная и механическая. Естественная обработка самая высшая. Механическая обработка, включает удаление крупных включений, вредных примесей, измельчение глин, перемешивание глин с добавками до получения однородной удобноформируемой массы

В зависимости от свойств исходного глинистого сырья и требований к готовой продукции различают следующие способы подготовки сырья:

- пластический способ

- полусухой

- шликерный

- комбинированный

Пластический способ подготовки применяют в случаях использования умеренно-пластичных и пластичных глин с формовочной влажностью W=18-25%. Формование изделий при этом осуществляется на ленточно-вакуумных прессах.

Таким способом изготавливают керамические кирпичи, камни, черепицу, дренажные трубы.

Полусухой способ применяется при формовочной влажности глины W=8-12%. Формование осуществляется прессованием. Этим способом изготавливают керамический кирпич полусухого прессования плитки для внутренней облицовки.

Жесткий способ используется глина влажностью W=12-18%. Формование осуществляется на мощных гидравлических и механических прессах и таким способом получают клинкерный кирпич, черепицу, полнотелые и пустотелые камни.

Шликерный способ применяется, когда изделия изготавливаются из многокомпанентной массы, состоящей из разных глин и добавок. При этом формовочная влажность шликера составляет 50%. Изделия формируются литьем для придания им сложной конфигурации и формы (для санитарно-технической керамики или для декоративно-художественной керамики)

Комбинированный способен атналогичен шликерному, но после получения шлама он высушивается, образуя пресс-порошок из которого прессованием формируют необходимое изделие (плитки для сен и полов для внутренней облицовки)