Дата
Технологический процесс изготовления изделий стеновой керамики в наиболее общем случае состоит из четырех групп операций: карьерные работы, обработка глиняной массы, формование изделий, их сушка и обжиг (ДСТУ Б А.1.1-14-94,ГОСТ530-2007) [10, 11].
Поступившую на завод глину подвергают обработке до получения пластичной однородной массы. Для этого глиняное сырье сначала подвергают измельчению на вальцах: глиняная масса поступает на поверхность двух валков, которые вращаются навстречу друг другу, в результате чего глина втягивается в зазор между ними и измельчается. Валки могут иметь разные диаметры и вращаться с неодинаковой скоростью, в результате чего измельчение протекает интенсивнее. Для более интенсивного измельчения к вальцам добавляют бегуны. Затем смесь поступает в глиномешалку, где она увлажняется до 18-25 % и перемешивается до получения однородной пластичной массы. Тщательно приготовленная однородная масса поступает затем в ленточный пресс. Поступающую в ленточный пресс глиняную массу с помощью шнека уплотняют, после чего она поступает к выходному отверстию- мундштуку. Из последнего выходит непрерывный глиняный брус, который попадает на автомат для резки и укладки кирпича- сырца на вагонетки камерных или туннельных сушил. Производительность ленточных прессов- до 10000 шт. в час. Срок сушки кирпича- от 24 до 3 суток.
Процесс обжига условно можно разделить на три периода: прогрев, собственно обжиг и охлаждение. В период подогрева из сырца удаляется гигроскопическая и гидратная влага, сгорают органические примеси, равномерно прогревается масса и разлагаются карбонаты. При собственно обжиге происходит расплавление наиболее плавкой составной части глины, которая обволакивает нерасплавившиеся частицы глины, спекая массу. Период охлаждения сопровождается образованием камня. Обжиг кирпича производят в печах непрерывного действия - кольцевых и туннельных.
Технологический процесс производства лицевого кирпича. Лицевой кирпич и камни из тугоплавких глин изготовляют пластическим способом, но с сухой
КП 6.092 104 2005-009
18
Изм.
№ докум.
Подп.
Дата
подготовкой глины. Глиняный и шамотный порошки дозируют в двухвальный сухой смеситель, а затем во втором двухвальном смесителе смесь увлажняют до 18—19 %, откуда она поступает в ленточный пресс, формуючий валюшку, которую после вылеживания подают во второй ленточный вакуум-пресс для формования изделий. Некоторые заводы работают без промежуточного вылеживания валюшки, заменяя этот процесс вылеживанием обработанной глины. При формовании сырца вакуум должен быть не ниже 92 кПа.Отформованные изделия сушат в туннельных сушилках и обжигают в туннельных печах.[3,7,16]
Из красножгущихся легкоплавких глин лицевой кирпич изготовляют по той же технологии, что и стеновые кирпичи и камни, со строгим соблюдением норм технологического режима. Формовочная влажность должна быть не более 18%, вакуум не менее 92. Допрессовка отформованного сырца упрочняет его, предотвращает появление свилеватых трещин, обеспечивает высокую точность размеров и придает четкость углам и граням.
Лицевой кирпич и камни светлых тонов изготовляют из светложгущихся огнеупорных и тугоплавких глин с добавкой 40—45 % шамота из тех же глин. На Кучин-ском керамическом комбинате в последние годы шамот заменили боем динасовых огнеупоров.
При изготовлении кирпича красного цвета, а также кирпича других темных тонов в шихту вводят железосодержащие добавки — железистые руды, «отходы» от их обогащения и другие подобные материалы. Эти добавки необходимо подвергать мокрому помолу и вводить в виде шликера при увлажнении глины в глиномялке.
Для связывания растворимых солей с целью предотвращения белых налетов в глину добавляют в небольших количествах углекислый барий.
В качестве отощающей добавки для улучшения сушильных свойств сырца необходимо применять шамот или дегидратированную глину. Недопустимо
КП 6.092 104 2005-009
19
Изм.
№ докум.
Подп.
Дата
вводить опилки, изгарь, топливный шлак,золу и другие выгорающие материалы.
Печи для обжига лицевого кирпича должны обеспечивать создание восстановительной среды, которая дает возможность получать кирпич железисто-темных оттенков и способствует лучшей спекаемости глины.
Ангобы наносят на сформованные изделия в виде керамической суспензии - шликера плотностью 1,34— 1,36 г/см3. Готовят шликер мокрым помолом в шаровых мельницах до остатка на сите 0063—10 %. Приготовленный шликер пропускают через сито 025 и сливают в расходные бассейны, оборудованные пропеллерными мешалками.
Наносят ангоб на ложковую и тычковую сторону глиняного бруса, выходящего из ленточного пресса. Для этого между мундштуком пресса и резательным аппаратом устанавливают пульверизационную камеру с укрепленными в ней компрессорными форсунками. Они работают с давлением воздуха 80—100 кПа.
Расход сухих материалов составляет 0,6—0,8 кг на 1 м2 поверхности, или 10 кг на 1000 шт. кирпича. Выход бездефектного ангобированного кирпича составляет 50—80%. Остальную продукцию отпускают как рядовой кирпич.
КП 6.092 104 2005-009
20
Изм.
№ докум.
Подп.
Дата
2 Сырье (полуфабрикаты) для производства материала или изделия
2.1 Общая характеристика и технические требования к сырью (полуфабрикатам)
1. Глинистые материалы [14,15]
Сырьевыми материалами для производства керамических изделий являются каолины и глины, применяемые в чистом виде, а чаще - в смеси с добавками (отощающимп, порообразующими, плавнями, пластификаторами и др.). Под каолинами и глинами понимают природные водные алюмосиликаты с различными примесями, способные при замешивании с водой образовывать пластичное тесто, которое после обжига необратимо переходит в камнеподобное состояние теплоизоляционных изделий, строительного кирпича и камней.
Каолины содержат значительное количество частиц меньше 0,01 мм; после обжига сохраняют белый цвет.
Глины более разнообразны по минеральному составу, они больше загрязнены минеральными и органическими примесями. Содержание тонких частиц определяет пластичность и другие свойства глин.
В глинах могут быть примеси, снижающие температуру плавления: карбонат кальция, полевой шпат, Fe(OH)3, Fe2O3. Камневидные включения CaCO3 являются причиной появления "дутиков" и трещин в керамических изделиях, так как гидратация CaO, получившегося при обжиге керамических изделий, сопровождается увеличением его объема. Часто встречающаяся примесь оксида железа придает глине привычную красную окраску. Вообще же окраски глин весьма разнообразны: от белой, коричневой, зеленой, серой до черной. Окраска глин зависит от примесей как минерального, так и органического происхождения, богатых углеродом.
Бентонитами называют высокодисперсные глинистые породы с преобладающим содержанием монтмориллонита.
Трепелы и диатомиты, состоящие в основном из аморфного кремнезема,
КП 6.092 104 2005-009
21
Изм.
№ докум.
Подп.
Дата
используют для изготовления теплоизоляционных изделий, строительного кирпича и камней.
Выгорающие добавки: древесные опилки, измельченный бурый уголь, отходы углеобогатительных фабрик, золы ТЭС и лигнин не только повышают пористость стеновых керамических изделий, но также способствуют равномерному спеканию керамического черепка.
Пластифицирующими добавками являются высокопластичные глины, бентониты, а также поверхностно-активные вещества - сульфитно-дрожжевая бражка (СДБ) и др.
2. Отощающие материалы
Отощающие добавки вводятся в состав керамической массы для понижения пластичности и уменьшения воздушной и огневой усадки глин. В качестве отощающнх добавок используют шамот, дегидратированную глину, песок, золу ТЭС, гранулированный шлак.
Шамот - зернистый керамический материал (с зернами 0,14…2 мм), получаемый измельчением глины, предварительно обожженной при той же температуре, при которой обжигаются изделия. Его можно получить, измельчая отходы обожженного кирпича. Шамот улучшает сушильные и обжиговые свойства глин, поэтому его применяют для получения высококачественных изделий - лицевого кирпича, огнеупоров и т.д.
Дегидратированная глина при температуре 700- 750°С, добавляемая в количестве 30-50 %, улучшает сушильные свойства сырца и внешний вид кирпича.
Песок (с зернами 0,5…2 мм) добавляют в количестве 10-25 %.
Гранулированный доменный шлак (с зернами до 2 мм)-эффективный отощитель глин при производстве кирпича. Роль отощителей выполняют также золы ТЭС и выгорающие добавки.
КП 6.092 104 2005-009
22