

	докум.	Подп.	Дата
Разраб.	Шульгович			Минскийфарфоровыйзавод	Лит.	Лист	Листов
Пров.

Н.Контр.
Утв.

5.Минскийфарфоровыйзавод

5.1 Общие сведенияо фарфоре иистория Минскогофарфоровогозавода

Фарфор – одиниз важнейшихи интереснейшихкерамическихматериалов.Черепок егоплотный, спекшийся,в изломе раковистый,просвечиваетсяв тонком слое.Открытая пористостьфарфора менее0.5%, истинная 3-5%.Он обладаетвысокой прочностьюустойчив кдействию кислоти щелочей,термостоек.

Изделия изфарфора, какправило, глазуруют,а хозяйственныйи художественныйфарфор декорируют.Отечественныйфарфор изготавливаютиз тонкой смесикварца, каолина,полевого шпатаи глины. В зависимостиот состава итемпературыобжига различаюттвердый и мягкийфарфор. Твердыйфарфор по сравнениюс мягким содержитбольше каолинаи меньше полевошпатовыхпород, обжигаетсяпри температуре1350-1450 градусов ивследствииэтого имеетболее высокиефизико-химическиесвойства. Изтвердого фарфорав основномизготавливаютсяизделия техническогоназначенияи лучшие сортабытовой керамики.Мягкий фарфорхарактеризуетсябольшим содержаниемплавней, болеенизким содержаниемкаолина, болеенизкой температуройобжига( 1250-1300 градусов),белизной,просвечиваемостью.Он подразделяетсяна полевошпатовый,костяной, фритовый,бисквитныйи др.

Шихтовойсостав массопределяетсяхимическимсоставом исходныхсырьевых материалов,видом изделийи технологическимиособенностямипроизводства.

В фарфоровыемассы вводят4-18% глин. Глинымогут заменятьсяболее пластичнымбентонитом,при этом 1% бентонитаэквивалентен55 глины, так какего связующаяспособностьзначительновыше.

В производствев качествеотощающихдобавок используетсябой фарфоровыхизделий.

Фарфоровоеразнообразиевходит в нашужизнь как нечтообязательное,само собойразумеющееся,мы уже не представляемсебя без него.Отливающиебелизной изделияс сочной росписьюстали частицейнашего бытия.

Историяфарфора в Беларусиначалась в 1883году, когданекто Полякна улице Крапоткина,92 открыл изразцово-гончарноепроизводство.

В 1920 году заводбыл переданв ведение Минскогогородскогосовета рабочихи солдатскихдепутатов.Началось неуклонноевосхождениепредприятия.Расширялись площади , наращивалисьмощности, ручнойтруд постепеннозаменялсямашинным,увеличивалсявыпуск продукции.

В январе 1939года заводвошел в структуруМинского областногоуправлениялегкой промышленности.

После освобожденияМинска отнемецко-фашистскихзахватчиковмногое пришлосьвосстанавливатьи начинатьзаново. Так ужев 1946 году заводвыпускаетугловые глазурованныеи неглазурованныеизразцы и кафелив общей сложностисвыше 520 тысячштук.

В 1946 году былоорганизованнопроизводствосиликат-глыб-заготовокдля стеклоизделий.

В 1950 году вступилв строй горни 20-тонный газогенератор,что позволилоболее успешноосуществлятьобжиг керамическоймассы. Качественныеизменениятехнологическихпроцессовпривели к применениюнового названияпредприятия:15 марта 1951 годаМинского изразцовыйзавод переименовалив фарфорово-фаянсовый.Эту дату принятосчитать днемрождения белорусскогофарфора.

В 1953 году начатои завершеностроительствоцеха радиокерамики,а с января 1954 годаналажен выпускфарфоровых(беспроволочных)сопротивленийвысокой стабильности.

С 15 июля 1957 годафарфорово-фаянсовыйзавод перешелв систему управлениястекольнойи химическойпромышленностиБССР.

В 1971 году наминском фарфоровомзаводе осваиваютвыпуск ещеодного видапродукцииковрово-мозаичныхстеклоплиток.

В 1973 году вступилв строй живописно-сортировочныйцех.

В 1979 году введенв действиекомплексно-механизированныйцех, рассчитанныйна ежегодныйвыпуск 5.4 млнизделий столовогоассортимента.

В первомквартале 1983 годасдан в эксплуатациюблок вспомогательныхцехов площадьюшесть тысячквадратныхметров. В 1983 годуноменклатурупродукциизавода составлялипочти 600 наименованийпредметовразличногоназначения.В этом же годузавод награжденорденом «Знакпочета». Впоследующиегоды вплотьдо кризиса 90-хгодов заводпродолжалпостепенноеразвитие.

В настоящеевремя заводвключает следующиецеха: цех полыхизделий, цехплоских изделий,цех радиокерамики,цех огнеупорови лаборатории.

5.2 Ассортиментвыпускаемойпродукции

Наименованиеизделия	диаметр илидлина, мм	вместимость,см³	толщиначерепка, мм,не более	средний весизделия, г
блюдокруглое	350	—	6,5	1650
блюдокруглое	300	—	6,0	850
блюдоовальное	350	—	6,5	1360
блюдцечайное	140	—	3,0	145
блюдцекофейное	120	—	2,5	95
блюдцедля варенья	100	—	2,5	75
блюдцедля супа	—	3000	7,0	1800
горчичницас крышкой	—	55	2,5	80
кофейникс крышкой	—	1000	4,5	700
кофейникс крышкой	—	750	3,5	520
кофейникс крышкой	—	1000	4,0	—
масленицана поддоне	175	200	3,0	520
миска	—	500	4,0	400
миска	—	550	4,0	280
перечница	—	40	2,5	80
пиала	—	400	4,0	275
пиала	—	230	3,0	140
подливочник	—	400	4,0	340
подставкадля яиц	40	—	3,0	65
подставканабора дляспеций	150	—	3,0	150
салатниккруглый	—	480	4,5	235
салатниккруглый	—	1200	6,0	700
сухарницас крышкой	—	350	3,0	380
селедочницас крышкой	250	—	5,0	340
селедочница	270	—	5,5	430
сливочница	—	300	4,0	250
солонка	—	55	2,5	55
тарелка:глубокая мелкая	250 —	— —	4,5	520 450
тарелка:глубокая мелкая	200 —	— —	4,0	315 290
тарелка	175	—	3,5	220
тарелка	150	—	3,0	150
уксусница	—	120	2,5	190
хренницас крышкой	—	160	3,0	200
чайникс крышкой	—	2000	4,5	900-1500
чайникс крышкой	—	1200	4,5	890
чайникс крышкой	—	1000	4,0	690
чайникс крышкой	—	500	3,5	500
чайникс крышкой	—	350	3,0	350
чайникс крышкой	—	250	3,0	160
чашкачайная	—	250	2,5	145
чашкакофейная	—	100	2,0	65
чашкакофейная	—	130	2,0	90
чашкадетская	—	150	2,0	110
кружкадетская	—	250	2,5	165
графиныи рюмки	—	—	—	—
художественныеизделия	—	—	—	—

Посуда фарфороваястоловая выпускаетсяв соответствиис ГОСТ 28390. Посудаподразделяетсяпо форме: наплоскую и полую;по размерам:на мелкую, среднюю,крупную. Посудадолжна изготавливатьсяв соответствиис требованиямистандарта ипо утверждённымобразцам. Внутренниеповерхностиполых и плоскихизделий, соприкасающихсяс пищевымипродуктамине должны выделятьсвинец и кадмийболее, мг/дм³:

	свинец	кадмий
дляплоских изделий	1,7	0,17
дляполых изделий:
мелкихи средних	5,0	0,5
крупных	2,5	0,25

Изделия должныиметь плотныйспёкшийсячерепок, покрытыйбесцветнойглазурью. Оттеноквсех изделий,входящих вкомплект, долженбыть одинаков.Приставныеизделия должныбыть прочноприставленык основномуизделию. Неглазурованныйкрай изделиядолжен бытьтщательнозашлифован.Каждое изделиедолжно бытьустойчивымна горизонтальнойплоскости. Вблюдце необходимоуглубленноеместо для ножкичашки. Поверхностьпосуды, соприкасающаясяс пищевымипродуктамидолжна бытькислотостойкой.Посуда подразделяетсяна изделия 1-гои 2-го сорта.

5.3 Характеристикасырья и материалов

Керамическоесырьё — этоминералы природногопроисхождения,используемыепосле измельченияи обогащения.Сырьё выбираютисходя изтехнологическихсвойств иэкономическихсоображений.

Различаютглинистое(тонкодисперсное)сырье, котороехарактеризуетсяспособностьюобразовыватьс водой формуемыесмеси и каменистое(грубодисперсное)сырьё, котороене образуетс водой смесей,способныхформоватьсяи другие вспомогательныематериалы. Длянаиболее полногоиспользованиякерамическогосырья отходыпроизводства(обрезки приформовании,полуфабрикатыс дефектамиформованияи сушки, утильныеи политые отходы)возвращаютсяобратно впроизводство.Для повышениямеханическойпрочности ввоздушно-сухомсостоянии вформовочнуюмассу добавляетсяпри помолесульфанаты.

Массы классифицируютпо составу итехнологическимпризнакам наформовочнуюмассу литейныйшликер.

Краткаяхарактеристикасырья и материалов,применяемыхв фарфоровомпроизводстве:

глинабентонитоваядля тонкой истроительнойкерамики. МаркаФРК ГОСТ 7032. Содержаниесуммы окислови титана неболее 1,75%. Содержаниесерно ангидридане более 0,5%. Среднийпредел прочности20 кг/м². Показательадсорбции неменее 200 мг/г.Содержаниекусков крупностьюдо 50 мм не более10%, свыше 300 мм —10%. Не допускаетсяналичие постороннихпримесей, видимыхневооружённымглазом;
глинаогнеупорнаяВеселовскогоместорождения.Марка ВГО1ТГУ21-25-203-81. Огнеупорность— не менее 1690 ⁰С,потери припрокаливаниине более 12%. Естественнаявлажность —не более 24%. Остатокна сите №0063 неболее 0,8%. Массоваядоля оксидажелеза не более1,1%, суммы оксидажелеза и двуокисититана не более2,5%. Не допускаетсяналичие примесейвидимых невооружённымглазом;
глинозём.Марка ГК ГОСТ6912. Не допускаетсяналичие примесей,видимых невооружённымглазом. Содержаниеоксида железане более 0,04 –0,06%. Потери припрокаливании0,2%. Содержаниеоксида Al– не менее 85 –95%;
вяжущиегипсовые. Марки:Г5 – ВIII, Г6 –БIII (гипсорловский)ТУ21РСФСР 583 – 73,Г10 – БIII. Пределпрочностиобразцов-палочекразмером 40х40х16мм в возрасте2-х часов:

МПане менее	Г-5	Г-6	Г-10
присжатии	5	6	10
приизгибе	2,5	3	4,5

Объёмноерасширениене более 0,15%. Примесинерастворимыев соляной кислотене более 0,5%.Водопоглощениене менее 30%. Срокисхватывания,мин: начала неранее 6, конецне позднее 30;

доломиткусковой длястекольнойпромышленностиГОСТ 23672. Массоваядоля оксидовжелеза в пересчетена Fe₂O₃% не более 7%. Недопускаетсяналичие постороннихпримесей;
песоккварцевый.Марки ОВС-0,2-В(1), ОВС-0,25-I (2),ОВС-0,3-В (3) ГОСТ22551

Массоваядоля %	(1)	(2)	(3)
SiO₂,не менее	99	98,5	98,5
оксидыAl, не более	0,4	0,6	0,6
влагив обожжённых	0,5 %
влагив необожжённых	7 %

Не допускаетсяналичие постороннихпримесей, видимыхневооружённымглазом;

каолинобогащенныйдля керамическихизделий. МаркаКФ-1, КФ-2, КФ-3 ГОСТ21286. Не допускаетсяналичие примесей:массовая доля% оксида железа(не менее): КФ-1— 0,6; КФ-2 — 0,8; двуокисиTi (не более):КФ-1 — 0,4; КФ-2 — 0,5. Остатокна сите № 0063 — неболее 0,5%. Водопоглощениеобразцов, обожжённыхпри 1350 ⁰С в % неменее 6. Массоваядоля влаги12%;
декалькоманиякерамическаятрафаретнаяТУ 17 РСФСР 20-7738-83, ТУ205 БССР 417-85. Должнаиметь четкийрисунок, безпомарок и искажений.При намоканиибумаги — основаплёнки деколидолжна легкосдвигатьсяна декорируемуюповерхность.Листы деколидолжны бытьсухими и несмятыми.Хранить ввертикальномположении приТ = 18 – 20 ⁰С и относительнойвлажности 55 –65 %;
краскилюстровые дляфарфора, фаянсаи стекла ТУ17(888) РСФСР 20-7672-80. Внешнийвид — тёмно-коричневаяжидкость, Тобжига 790 – 810 ⁰С.После обжигадолжны даватьравномернуюблестящуюповерхность;
краскинеглазурованныедля изготовлениятонкой керамикиДулёвскогокрасочногозавода ТУ РСФСР20-3945-83. Цвет и оттеноккраски долженсоответствоватьцвету и оттенкуэталона. Влажностьсухого порошкакраски — неболее 0,25 – 0,5%. Обожжённыена изделияхкраски должныобладатькислотоустойчивостьюк действию 3 –4%-ой CH₃COOHпри комнатнойтемпературе;
краскиглазурованныеДулёвскогокрасочногозавода ТУ 17 РСФСР20-4038-80. Влажностьпорошка — неболее 0,5%. Дисперсностьне более 0,5%. Цвети оттенок долженсоответствоватьэталону напалитре заводаизготовителя.

5.4 Технологическаясхема производствафарфоровфхизделий

5.4.1 Первичнаяобработка сырья

ервичнаяобработкасырьевых материаловна заводахосуществляетсяв разных помещениях.Рациональнеевсего эту работуорганизоватьна складе сырьяили в помещении,примыкающемк складу. Тогдабудут сокращенылишние перевалкии облегченоудаление отходов;станет болеевозможноймеханизациятранспортировкиматериаловв массозаготовительныйцех (МЗЦ).

Складскоехозяйстводолжно бытьпоставленотак, чтобы былипредотвращенымалейшие возможностисмешения изагрязненияпоступившихсырьевых материалов.В связи с этимна заводахдолжны бытьсоответствующиескладскиепомещенияс таким количествомотсеков, которыепозволяли быраздельнохранить каждыйвид сырья ивспомогательныхматериалов.Кроме того,склад долженбыть оснащенсоответствующимимеханизмамидля выгрузкисырья, его первичнойобработки итранспортировкив МЗЦ.

Сортировкуглинистыхматериаловпроизводятвручную. В результатеиз материалаудаляют куски,содержащиескоплениякрасящих окислов.

Тщательноотсортированныеглинистыематериалыдробят на мелкиекуски . Здесьчаще всегоприменяютзубчатые валкии ножевые глинорезки(стругачи). Зубчатыевалки состоятиз двух валков снабженныхзубьями . Валкивращаютсянавстречу одиндругому с разнымискоростями.Вследствиеразницы в скоростях,один из валков,вращающийсямедленнее,задерживаеткуски глины,в то время какдругой увлекаетих с большойскоростью.Таким образом,куски в процесседробленияповорачиваются,отчего производительностьмашины повышается.

Ножеваяглинорезка(используетсяна минскомфарфоровомзаводе), в отличиеот зубчатыхвалков, не дробит,а режет глину;в этом ее важноепреимущество.На глинорезкеможно измельчитькак сухие, таки мерзлые ивлажные глины;зубчатые жевалки в процессеработы забиваютсявлажной глиной.Различаютстругачи вертикальныеи горизонтальные.Более производительнымиявляются последние.Производительностьзубчатых валков,в зависимостиот их размерови характераглин, достигает4—15 т/ч, а стругача— 2,5—18 т/ч.

Параллельнос обработкойглинистыхматериаловпроизводяттакже обработкуи каменистыхматериалов.Первичнуюобработкутаких материалов,как жильный(кусковой) кварц,полевой шпатили пегматит,начинают либос грубого дробления,либо с предварительногообжига. Практическиэти две операциидруг другаисключают:обожженныематериалы частоподают на тонкоеизмельчениебез бегунногодробления.Грубое дроблениекаменистыхматериаловпроизводятна щековойдробилке. Величинакусков материала,подаваемыхна дробление,зависит отгабарита дробилки.На дробилках,применяющихсяв тонкокерамическойпромышленности,материал подаютв виде кусков(200—250 мм в поперечнике).Куски, превышающиеэтот размер,до подачи надроблениедолжны бытьрасколотыкувалдой вручную.

Каменистыематериалысортируют,чтобы удалитьиз них вредныеминеральныепримеси, чащевсего слюды,хлориты, афиболыи другиежелезо-магнезиальныесиликаты, атакже окислыжелеза. Этипримеси приобжиге фарфорарасплавляютсяс образованиемшлаковых выплавок,понижающихдекоративноекачествохудожественногофарфора. Сортировкусырьевых материаловобычно производятвручную наскладе..

Все каменистыематериалы послесортировки,а также черепфарфоровыйпосле мойкиподвергаютбегунномуизмельчению(среднему дроблению).На бегунахматериал измельчаетсяпод парой катковиз гранита иликварцита, катящихсяпо поду. Материалподают на бегунымеханизированнымспособом. Размеркусков загружаемогоматериала недолжен превышать75—100 мм.

На Минскомфарфоровомзаводе сырьёдоставляетсяавтотранспортом.Каолин поступаетпосле мокрогообогащенияи содержитэлектролитыи коагулянты,которые могутнегативноотозватьсяна качествефарфоровыхизделий, поэтомуон предварительноподвергаетсяотмывке в мешалках,а затем фильтруетсяна рамных фильтрпрессах довлажности 20-23%. Кварцевыйпесок проходитпросев, а привлажность более5% и сушку в сушильномбарабане, азатем загружаетсяв бункера. Пегматитыпоступают наМинский фарфоровыйзавод обогащеннымии сразу загружаютсяв бункера. Фарфоровыйчереп дробитсяв щековых дробилках,а затем поступаетв бункер запаса.

5.4.2 Приготовлениеформовочныхмасс и литейногошликера

На Минскомфарфоровомзаводе приготовлениеформовочныхмасс, литейногошликера и глазуриведется всоответствиисо следующейрецептурой:

Наименованиематериала	Формовачнаямасса	Литейныйшликер	Глазурь
КаолинПросяновский	41,0	42,0	7,0
Глина «Веско-Прима»	12,0	7,0
Пегматитполевошпатовый	15,0	18,0	36,0
Песок кварцевый	21,0	25,0	26,0
Глинозем	3,0	2,0
Доломит			15,0
Череп утильный	2,0	6,0	16,0
Череп политой	6,0

В таблицерецептураприведена вмассовых процентахв расчете насухое вещество.

Дозировкаосуществляетсяс помощьюэлектро-весовойтележки. Последозировкиматериалызагружаютсяв шаровые мельницы.Помол производитсямокрым способом.В качествемелющих телиспользуютобычно цилиндрикииз уралитовогоматериала.

Шароваямельница представляетсобой сварнойили клепаныйцилиндрическийбарабан изкотельногожелеза, закрытыйс торцов чугуннымднищем . К днищуприкрепленыполуоси , накоторых в подшипникахвращаетсябарабан. Подшипникизакрепленыв опорах , выполненныхиз железобетонаили металлоконструкций.Для предохраненияметаллическогокожуха мельницыот быстрогоизноса и воизбежаниезагрязненияразмалываемыхматериаловжелезистымичастицами мельницу футеруютизнутри фарфоровымикирпичами.Футеровкузакрепляютв барабане нарастворе, состоящемиз цемента(40%) и кварцевогопеска (60%). Чтобыфутеровку можнобыло ремонтировать,на цилиндрическойчасти мельницысделан люк.Тонкость помоламатериаловмассы должнабыть такова,чтобы остатокна сите № 0063 (10000отв/см2) не превышал2%. На некоторыхзаводах дляускоренияпомола и повышениямеханическойпрочностисухого полуфабрикатав материалпри помоледобавляют0,3—0,7% сульфитно-спиртовойбарды. Большоезначение имеетскорость вращенияшаровых мельниц.Именно скоростьюопределяетсяхарактер движениякремневыхшаров в мельнице,и следовательно,интенсивностьпомола. Максимальнаяпроизводительностьнаблюдается,когда кремневыешары измельчаютматериал трениеми ударами. Атакое действиешаров обеспечиваетсявращениеммельницы, прикотором шарывследствиецентробежнойсилы поднимаютсявверх до момента,когда вес шаровпреодолеваетцентробежнуюсилу.

Помол длится 6-8 часов при этомнеобходимконтроль степениизмельчениятак как перемолкак и недомолнежелателен.Размолотуюфарфоровуюмассу из шаровоймельницы сливаютв сборник-смеситель. Во избежание осажденияжидкую массув смесителевсе время надоперемешивать (шликерныемассы в покоеимеют склонностьк осаждениюи расслаиванию).Для этой целииспользуютпропеллерныемешалки. Пропеллернаяпредставляетсобой бетонныйбассейн совставленнымв него вертикальнымвалом, имеющимспециальныйпривод. К нижнемуконцу валаприкрепленвинтовой пропеллер.Вал приводитсяво вращательноедвижение отэлектродвигателя через зубчатую,коническуюили другуюпередачу. Сцелью удалениякрупных частицкрасящих окислов,отдельныхнедомолотыхзерен отощающихматериалов,легких органическихвеществ (угля,волокон и щепок),фарфоровуюсуспензиюпроцеживаютчерез сито. Дляпроцеживанияжидких керамическихмасс используютсявибрационныесита разныхконструкций.Главной особенностьюэтих сит являетсявысокая вибрация,обеспечивающаябольшую производительность.Перекачкажидкой фарфоровоймассы на ситоосуществляетсяс помощьюмембранногонасоса.

Процеженнаячерез ситофарфоровая суспензия поступает всборные мешалки.На пути движениямассы в желобахустанавливаютобычные подковообразные магниты, ферромагниты или электромагниты,с помощью которых улавливаютиз суспензиичастицы железа и его магнитныесоединения.

После этогополученнаясуспензиясмешиваетсяс каолиновойсуспензией.Процеженнаячерез ситофарфороваясуспензия имеетвлажностьсвыше 60%, в то времякак для пластичногоформованияи оформленияизделий другимиспособамитребуется массав виде тестас влажностью22—32,5%. Для удаленияизбыточнойводы жидкуюмассу фильтруют,применяяфильтрпрессы.

ильтрпресс(рис. 17.) состоитиз комплектав 35—80 штук чугунныхрам 6 квадратнойили круглойформы, подвешенныхпараллельнодруг другу наручках 5 надвух горизонтальныхметаллическихштангах 8, закрепленныхв двух прочныхопорах 7. Краярамы 6 по окружностинесколькоутолщены, имеютканавки, в которыезапрессовываетсядо половинысвоего диаметракруглая резина.В центре рамимеются отверстия13, в которыеввинчиваютсяполые медныегайки, плотносоединяющиеэти отверстияс отверстиямив центре фильтрпрессныхполотен 11, надетыхна рамы. Междуфильтрпресснымполотном ирамой вкладываетсяперфорированнаякруглая пластинкаиз антикоррозийногометалла илиоцинкованнойстали 12. Чугунныерамы с закрепленнымина них фильтрпресснымиполотнамиплотно прижимаютсядруг к другу,в результатечего между нимиобразуютсязамкнутыелинзовидныекамеры, которыесообщаютсямежду собойканалом, образовавшимсяпо оси фильтпрессаза счет центральныхотверстий рам.Этот каналодним своимконцом соединяетсяс трубопроводом,идущим от мембранногонасоса, которыйподает в фильтрпресссуспензию.Сжатие рамфильтрпрессапроизводитсяс помощьюгидравлическогозатвора. Герметичностьсоединениярам обеспечиваетсярезиновойпрокладкой,которая одновременнопредохраняетфильтрпрессныеполотна отбыстрого износана стыках соединенийрам. Гидравлическийзатвор состоитиз цилиндра1, заключенногов нем поршняи уплотненийв виде кожаныхманжет. Специальнымнасосом 9 черезтрубу, перекрываемуюкраном 2, в цилиндрнагнетаютмасло, под давлениемкоторого поршеньвыдвигаетсяиз цилиндраи плотно сжимаетщиты фильтр-пресса.Первоначальноесжатие щитовпроисходитпри поворотеколеса 4. Дожимаютрамы гидравлическимнасосом. Присжатых рамахположениепоршня фиксируетсянавинчиваниемна цилиндрупорного колеса3.

Для ускоренияфильтрациижидкая массав сборникахподогреваетсядо 35—40° С. На процессфильтрацииположительносказываетсятакже чистотаполотен (с этойцелью полотнапериодическимоют), равномернаяподача массыи др.

После тогокак из фильтрпрессавытечет вода,включают насос,раздвигаютрамы и выбираютиз них частичнообезвоженнуюи уплотненнуюмассу в видекоржей.

Подготовкаформовочноймассы. Фарфороваямасса в видекоржей имеетнеоднородныйхарактер,выражающийсяв неравномерном распределении в ней как воды, так и твердых составляющихкомпонентови содержитмного воздуха.Из такой массыеще нельзяизготовлятьфарфоровыеизделия. Дляудалениявоздуха, приданияоднородности,пластичностии других формовочных свойств массу специально обрабатывают,пропускаютчерез вакуум-прессыдля обезвоздушиванияи дальнейшейгомогенизациипо влажности и составу. Воздухв массе играетроль отощающего компонента, ибо он разобщает глинистые частицы, поэтомувакуумированиеповышает пластичностьмассы. В тонкойкерамике длявакуумированиямассы в настоящеевремя наибольшее распространение имеют шнековые вакуумныепрессы, дающиевакуум не менее97—98%. Имеютсядва типа шнековыхвакуум-прессов:одновальныеи двухвальные (комбинированные). У одновальных вакуум-прессовпитающий и прессующий шнеки имеют один общий вал, а у двухзальных—каждый из этихшнеков имеетсвой индивидуальныйвал. Так, чтобы обеспечить полную гидратацию (набухание) глинистыхчастиц водой и разложение органического перегноя («гниение»),коржи массывылеживаютв подвалах свлажной атмосферойв течение суток.В практическихусловиях дляполной гарантиив нормальномкачестве выпускаемойиз вакуум-прессамассы, нарядус показаниемманометрастепени разрежения,периодическинеобходимоотрезать отленты тонкиепластинки ипутем растяжкиее проверятьотсутствиев ней структурныхразрывов, означающихналичие воздушныхскоплений.

Приготовлениелитьевогошликера. Поспособу приготовленияразличаютшликер прессовыйи беспрессовый.Прессовыйшликер приготовляютпутем роспускав мешалке сводой и электролитамикоржей фильтрпрессованноймассы. В качествеэлектролитовили разжижателейздесь обычноприменяют соду,жидкое стекло,таннин и др.Назначениеэтих веществзаключаетсяв повышениитекучестишликера приминимальнойвлажности. Онивводятся внебольшихдозах— от 0,02 до0,5%. Без электролитовшликер с необходимойтекучестьюдля литья можнобыло бы получитьлишь при влажности50—60%. Такое количествовлаги в массесильно удлинилобы срок наборачерепка, сушкусырца и вызвалобы быстроеразрушениегипсовых форм.

Для нормальнойработы шликернаямасса должнаиметь определенныелитейные свойства.Важнейшимииз них являютсявлажность,текучесть изагустеваемость.Текучестьшликерахарактеризуетсяего подвижностью,а загустеваемость— потерей этойспособностив покое.

Влажностьшликера определяютвысушиваниемили пикно-метрическимспособом. Текучестьи загустеваемостьопределяютна вискозиметре.После роспускашликер подвергаетсясепарации изатем поступаетна хранениев бункера.

Приготовлениеглазури. В отличиеот массы всесоставляющиематериалыглазури загружаютв шаровую мельницуобычно совместно.Толщина помоламатериаловдолжна бытьтакой, чтобына сите 0.063 осталисьлишь 0.4-0.5 массыглазури. Такойтонкий помолдостигаетсяв течении длительнойработы мельницы.

5.4.3 Формованиефорфоровыхизделий

ормованиеплоских изделийв основномпроизводятполуавтоматах.Формовщикставит скалкина резальноеустройствои одним приемомрежет их на20—25 заготовок.Затем заготовкунакладываетна пустую форму,направляющуюсяпод формующийролик. Поворотныйкруг вращаетсяпротив часовойстрелки, останавливаясьчерез каждые90°. Перед поворотомон поднимается,вынимая формыиз патронов,а при остановкеочередные формысадятся в своигнезда. Формующийролик имеетнаклон по отношениюк шпинделюполуавтомата.Находясь впостоянномвращении противчасовой стрелки,он опускаетсяна заготовкуи, приводя еев движениевместе с формой,формует изделие.Обрезки слетаютна тележку..Для предотвращенияприлипаниямассы формующийролик имеетэлектроподогрев.Отличием формованияполых изделийот плоскихявляется, формазаготовки, атакже то, чтоу плоских изделийшаблоном оформляетсяпреимущественновнешняя сторона,а у полых, наоборот,—внутренняя. Заготовкой для полых изделий служит шарообразныйили цилиндрическийком массы.

Изделиясложной конструкции— скульптура,узкогорлыевазы, кувшины,графины, кофейники,изделия квадратной,овальной,рельефной формыи др.— можноизготовитьтолько литьем.Отливку изделийпроизводятв гипсовыхформах из шликера.Сущность литейногоспособа заключаетсяв способностигипсовых формобезвоживатьсуспензиюфарфоровоймассы. Благодаряэтому частичнообезвоженнаямасса образуетслой по стенкамформ, представляющихтело изделия.

Существуетдва основныхметода литьяизделий: 1) сливнойи 2) наливной.При сливномметоде избытокшликера посленабора черепкасливают изформы. В этихусловиях наружнаяповерхностьизделия соответствуетвнутреннейповерхностигипсовой формы.Для этого методалитья гипсоваяформа можетбыть даже изодной части.

При наливномметоде литьяобе поверхностиизделия оформляютсягипсовой формойбез слива излишкашликера. Дляэтого методалитья формысостоят неменее чем издвух частей— наружной ивкладыша. Шликерзаливают впромежутокмежду указаннымидеталями,соответствующимформе изделия.

Наливнымметодом обычноотливают овальныеблюдца, селедочницы,салатницы, асливным — чашки,чайники, сахарницы,графины и др.

Наливнойметод оформленияизделий имеетряд преимуществперед сливным:здесь меньшерасходуетсяшликера; нетребуетсяемкостей дляслива шликера;набор черепкаидет в два разабыстрее, таккак он нарастаетс двух сторон;можно задатьтолщину дляразных конструктивныхэлементовизделия и др.Наряду с этимналивной методимеет и своинедостатки.Существеннымего недостаткомявляется то,что он пригоденне для каждойконструкцииизделия. Наливнымметодом могутбыть изготовленытолько те изделия,у которых горловинане меньше среднейчасти полости.Вторым недостаткомналивногометода являетсято, что у толстостенныхизделий, изготовленныхтаким методом,в серединечерепка частоостается пустота.Нарастающиес двух противоположныхсторон слоичерепка соединяютсяне в одно время,в результатечего замыкаетсяход для дальнейшегопоступленияшликера и выходавоздуха.

Для оформлениянекоторыхизделий требуетсяприменениеодновременнообоих методовлитья — сливногои наливного.При этом одничасти телаизделия образуютсямежду двумястенками формы,а другие — наодной стенке.

Для литейногоспособа формованияизделий требуютсягипсовые формыс конструктивнымиособенностями,обусловленнымисложностьюформ оформляемыхизделий испецифичностьюэтого способа.

Изделия,имеющие (безприставныхчастей) формупрямого конусаили цилиндра,оформляютлитьем илипластическимформованиемв формах изодной части.Овальные исложной конфигурацииизделия (чайники,сахарницы,чашки и др.) требуютформ, состоящихиз трех иличетырех частей—двухвертикальныхстворок, дна и кожуха, вкотором собираютсястворки.Посудо-хозяйственныеизделия, имеющиеболее сложныеформы, а такжевсе скульптурныеизделия отливаютв многокусочныхформах. Крометого, оченьсложные изделия,особенноскульптурные,не могут бытьотлиты в одинприем, в одноймногокусочнойформе. Такиеизделия оформляютпо частям—отдельныечасти отливаютв отдельныхмногокусочныхформах, затемсклеивают водну цельнуюфигуру.

Приставныечасти — ручкик полым изделиями носики к чайниками кофейникам— также отливаютотдельно, затемприклеиваютк корпусу изделия.При литейномспособе изготовленияизделий этидетали могутбыть оформленыодновременнос корпусомизделия.

Отливкаприставныхчастей ведетсяв многогнездныхгипсовых формах,состоящих издвух створок.Створки этихформ изготовляютв виде круглыхплит с отверстиемв центре. Гнездадля деталейрасполагаютсяв радиальномнаправлении так, что одинконец деталисообщаетсяс центральнымотверстием,служащим литником.Для более высокойпроизводительностилитья деталейобычно их формысобирают вколонку, чтодает возможностьзаливать большоеколичествоединиц (батарейноелитье) за одинприем.

Сервизно-хозяйственныеи скульптурныеизделия отливаютвручную имеханизированнымспособом. Отливкаизделия состоитиз следующихопераций: очисткигипсовых формот прилипшейк ним массы,сборки их, заливкишликером, выдержкидля наборачерепка, сливаизбытка шликера,подвяливаниядо некоторогозакреплениячерепка, подрезкикраев (илилитников),второго подвяливаниясырого черепкадо отставанияот стенок форми выборки сырогоизделия изформ.

На полуавтоматегипсовые формы устанавливаютсяв соответствующихгнездах конвейера.При вращениистола последовательноформы подходятпод резервуар,откуда черезсопла автоматическизаливаютсяшликером. Наборчерепка завершаетсячерез определеннуючасть оборотастола, затемизбыток шликерасливается.

Формованныеили отлитыефарфоровыеизделия подвяливаютсяв формах донекоторогоотвердениячерепка и отставанияего от формы.Фарфоровыеизделия, неподлежащиеодностадийнойсушке, оправляютпосле подвяливанияна оправку.Операция оправки заключаетсяв снятии заусенцеви неровностей,которые образовалисьна изделияхпри их оформлении.Оправку производятна шпиндельномстанке с помощьюувлажненнойгубки.

Ручки и носикиприклеиваютк изделиям спомощью жижеляизготовляемогоиз сухих отходовизделий илииз обычногошликера.

Изделия сприставленнымидеталями направляютв окончательнуюсушку.

В процессеоформленияизделий получаютсязначительныетехнологическиеотходы массыв виде обрезкови брака свежеформованногополуфабриката.Дефектами наизделиях приэтой операцииобработкиявляются складки,срывы (приформовании),повреждения,втяжки (на литьевыхизделиях) и др.Все эти отходыдолжны бытьсобраны в чистомвиде и переданыв массозаготовительныицех для переработкии добавки ксвежей массе.

5.4.4 Сушка, утильныйобжиг и глазурованиеизделий

После формованияполуфабрикатнадо высушить,это требуетсякак для выполненияпоследующихопераций, таки для беспрепятственногопроведенияобжига.

Кристаллическаявода, химическисвязанная вглинистыхминералах, невыделяетсяпри сушке. Онаотщепляетсятолько во времяобжига.

При сушкевода превращаетсяв пар. Переводводы из: жидкойфазы в газообразнуютребует значительногорасхода тепловойэнергии. Отнесенныйк температуревоздуха 20°С онсоставляетпримерно 2427-103 Джна испарение1 л воды. Сушкадолжна бытьв значительнойстепени законченаперед обжигом,так как выделяющийсяводяной парпри определенныхусловиях можетохладитьсядо достиженияточки росы.Конденсатосаждаетсяна черепке иразмягчаетего, в результатечего изделиедеформируется.Кроме того, привысокой температурев зоне нагреванияпечи начинаетсяинтенсивноеиспарение воды.Поверхностьизделия быстровысыхает, открытыепоры сужаютсяи закрываются,препятствуяпрониканиюводяного паранаружу. В критическихслучаях этоможет привестик разрушениючерепка.

Для сушкиизделий тонкойкерамики используютпреимущественновлажный воздух.При сопоставленииплотностейсухого и влажноговоздуха и водяногопара при температурахО и 100°С видно,что сухой воздухтяжелее водяногопара и влажноговоздуха.

Влажный воздухблагодаря своейменьшей плотностистремится всушилке вверх.При этом онсоприкасаетсяс высушиваемымиизделиями,поглощает иувлекает ссобой выделяющийсяиз них пар.

ляправильноговедения процессасушки необходимознать основныезакономерности.Если сушкаорганизованасоответствующимобразом, товозникаетменьше дефектов.Процесс сушкиосуществляетсяс поверхности,изделие должносначала статьотносительносухим внутри,а уже затем егоповерхностьотдаст последнюювлагу.

Вода, находящаясяв порах, достигаетповерхности,что вызваноувеличениемее объема принагревании.Вода в порах,расположенныхближе к поверхности,испаряетсяи обеспечиваетпродвижениеводы из пор,находящихсяв нижних слоях.

После удалениязначительнойчасти воды изпор начинаетсяусадка изделия.Так как вода,находящаясяв порах, не толькообусловливаетусадку, но и взначительнойстепени влияетна ее величину,она называетсятакже усадочной.С началом усадкиизделия порысужаются, ихдиаметр уменьшается,в результатеувеличиваетсякапиллярныйэффект. По меренагреванияизделий к ихповерхностипоступает ужеводяной пар,поглощаемыйтеплоносителем.Процесс аналогиченвсасываниюжидкости, поэтомучерез порынаружу можетвыходить ивода, окружающаячастицы оболочкой.Между поверхностьюи внутреннейчастью черепкавозникаетперепад (градиент)влажности,который постепенноснижается.

С повышениемтемпературыначинает испарятьсябольшая частьводы набухания.Она переходитчерез поверхностьчастиц в ихводную оболочку,проникает впоры и достигаетповерхностииспарения. Кэтому временивнутри материалаводы большенет, остаетсятолько водянойпар, которыйдиффундируетчерез черепокнаружу.

Сушку обусловливаютмногие факторы.Дефекты массыи нарушениятехнологииее приготовленияпроявляютсяв процессесушки и ухудшаюткачествополуфабриката.Особое значениеимеет влажностьизделия досушки. Массыс высоким влагосодержаниемтребуют длительнойсушки. Необходимоустанавливатьпо возможностиравномернуюскорость сушки.Если при быстройсушке водянойпар не можетиспаритьсяполностью, тов черепке появляютсянапряжения.В результатевозможна деформацияили даже полноеразрушениечерепка.

Сушку можнопроводитьразличнымиспособами.Задача заключаетсяв выборе техническинаиболее приемлемогои экономическинаиболее эффективногоспособа.

Непосредственныйтеплообменнагретоговоздуха свысушиваемойпродукциейпроисходитпри конвективнойсушке. Теплоносительпри этом отдаетнакопленноетепло изделиям,поглощаетвыделяющийсяводяной пари выводит егоиз сушилки.Процессытеплопередачии поглощенияпара сопровождаютсяохлаждениемповерхностейиспарения.Поэтому горячийтеплоносительнадо подводитьнепрерывно,иначе из-заснижения температурыпроизойдетконденсацияпара.

Другие способы— это контактнаяи радиационнаясушка, которыемало используютсядля тонкойкерамики.

Для осуществлениясушки имеетсущественноезначение системаподачи теплоносителяк изделиям. Поэтому признакуразличаютсушку:

стационарную— изделия неперемещаются,теплоносительвоздействуетна них неравномерно;

прямоточную— изделия итеплоносительперемещаютсяв сушилке водном направлении;

противоточную— изделия итеплоносительперемещаютсяв сушилке впротивоположныхнаправлениях;

перекрестную— изделияпередвигаютсявдоль сушилки,а теплоносительпоперек;

перекрестно-противоточную— изделияперемещаютсявдоль сушилки,теплоносительмногократнообновляетсяи движетсяпоперек сушилки;в конце сушилкинавстречуизделиям нагнетаетсягорячий воздух.

Самыесовременныесушилки работаютпо принципуперекрестно-циркуляционно-многоступенчатых.Теплоносительциклическимногократнонагреваетсяи насыщаетсявлажным воздухом,чем достигаютсяпревосходныерезультаты.Несмотря наотносительновысокую скоростьсушки, изделияимеют мало •дефектов.

Карусельнаясушилка. Состоитиз вращаемоговручную карусельногостола с отверстиями,через которыеснизу по распределительнойсистеме нагнетаетсявоздух. Высушиваемыеизделия, обычнокружки, опрокидываютнад отверстиямикарусельногостола. Сушкапроводитсядо кожетвердогосостояния.Затем полуфабрикатоправляют,приставляютручки и переставляютв сушилку дляокончательнойсушки. Сушилкуобогреваютпаровымикалориферами.

амернаясушилка (рис.19). Состоит изодной или несколькихотдельныхкамер. Сушкапроисходитна основе конвекции.Источникомтепла можетбыть пар, горячийвоздух илиотходящие отпечей газы.Тепло подводитсяк сушилкамчерез ребристыетрубы.

Сушилкузагружаютвручную. Изделияустанавливаютна полки илина этажерочныевагонетки. Вкамерных сушилкахосуществляетсяодностадийнаясушка. Изделияво время сушкинеподвижны,а теплоносительомывает их. Дляорганизацииравномернойсушки вентиляторамиобеспечиваютциркуляциютеплоносителя.Насыщенныйводяным паромвоздух удаляютиз верхнейчасти сушилкивытяжнымивентиляторами.В камерныхсушилках оченьтрудно достичьравномерногораспределенияпотоков воздуха.

Основныенедостаткисушилок —периодичностьдействия, большиепотери теплапри загрузкеи разгрузке,относительнодлительноевремя сушки.Время сушки и тепловыепотери можносократить, используясекционныекамерные сушилки.

Туннельнаясушилка. Сушилкаотличаетсяот камерной:тем, что в нейперемещаютсяизделия итеплоноситель.Изделия вручнуюукладываютна транспортирующуюленту илиустанавливаютна вагонетки.Туннельныесушилки работаютнепрерывно.Передвижениеизделий механизировано,используютсятакие же источникитепла, как вкамерных сушилках.Сушилка состоитиз обшитоготеплоизоляционнымиплитами каркаса,на торцовыхстенках которогонаходятсязагрузочноеи разгрузочноеокна. Источникитепла такиеже, как для всехостальныхсушилок. Регулирующиеустройстваподдерживаютзаданные температуру,состав влажноговоздуха и скоростьсушки. Формыс изделиямичерез загрузочноеокно помещают на люльки сушилки.Загрузка иногдамеханизирована, за исключениемучастков литья

Сушилки напоточных линияхоснащеныпневматическимипереставителями.Современноенаправлениеразвития сушильнойтехники — этосоздание скоростныхсушилок, отличающихсяисключительнокоротким срокомсушки.

Причинудефектов,появляющихсяв процессесушки, частотрудно установить,так как этоможет быть нетолько нарушениережима, но иотклоненияот технологическихпараметровна предыдущихэтапах производства.Такие дефекты,как деформацияизделий, трещины,разрушениеполуфабриката,проявляютсятолько послесушки, и не всегдаудается однозначновыявить причинутого или иногодефекта. Существенноевлияние нарезультат сушкиоказываетсостав массы.Высокое содержаниеглинистыхсоставляющихи, как следствие,большое количествоводы набуханияпри неправильновыбранномрежиме сушкиизделия обусловливаютпоявлениедефектов. Вовремя сушкив черепке образуютсябольшие перепадывлажности,из-за чего происходитдеформацияполуфабриката.

Причинадеформацииможет бытьзаложена втехнологииформования.Большая разницамежду частотамивращения шпинделяи ролика также, как и сильноедавление ролика,разрыхляетчерепок, которыйиз-за этогоразрушаетсяпри нагреванииво время сушки.

Интенсивнаясушка, не учитывающаявозможностиперемещениявлаги в полуфабрикате,также приводитк дефектам,потому чтобыстрый отборвлаги приводитк напряжениямв полуфабрикате.Сначала происходитдеформацияи появляютсятрещины, затемизделие разрушается..

Основноеправило эксплуатациивсех сушилок— соблюдениечистоты. Обязательнонадо удалятьпыль. Если навысушенномизделии вследствиеконденсации появляютсяпятна ржавчины,то сушилкунеобходимопочистить.Металлическиедетали, с которыхосыпаетсяржавчина, покрываютантикоррозийнойкраской.

Утильныйобжиг. Назначениепервого обжига— прежде всегоупрочнитьполуфабрикат.Относительнотонкий черепокнеобожженныхизделий приглазурованииразмокает ине выдерживаетмеханическоговоздействия.Кроме того, впроцессе первогообжига должнопроизойтиочищение черепка,т. е. выгораниеорганическихпримесей, разложениевыделяющихгаз веществ.(Этого же можнодостичь в зонеподогрева печейполитого обжига.)Во время первогообжига в массепроисходятследующиепроцессы:

испаряетсяне удалившаясяпри сушке остаточнаявода затворенияи гигроскопическаявлага (1—870);

в областитемператур500—600 °С выделяетсякристаллическаявода каолинита,масса обжигается«намертво»(необратимо),после чего еенельзя большепластифицироватьводой; при болеевысоких температурахначинаетсяспекание массы,прокаленныйчерепок приобретаетпрочность,которая зависитот температурыи длительностиее воздействия;

при температуреот 900 до 1000 °С расщепляютсягазообразныесоставляющие

Для политогообжига фарфорав туннельныхпечах, продолжительностьпроцесса вкоторых в отличиеот камерныхпечей поддерживаетсяпостоянной,особенно важноправильнопроводитьпервый обжиг.Чтобы обеспечитьдальнейшеепревращениеметакаолинита,возникшегопри обезвоживаниикаолинита, дляфарфоровыхмасс необходимоподдерживатьвысокую температурупервого обжига(950—1050°С). Этимпредотвращаютсятакие дефектыполитого обжига,как прыщ и пузырь.

Однако сусовершенствованиемконструкциитуннельныхпечей для политогообжига фарфораразвиваетсяпротивоположное,более экономичноенаправлениев технологииобжига: с цельюснижения расходатоплива первыйобжиг проводятпри низкойтемпературе(700—850°С), а очисткуи дегазациючерепка обеспечиваютво время политогообжига. Естественно,механическаяпрочностьполуфабрикатаснижается,впрочем дляглазурованияона остаетсядостаточной.Преимуществомболее низкойтемпературыпервого обжигаявляется такжебыстрое охлаждениеизделий, благодарячему можнозначительноповыситьпроизводительностьпечей.

При современномуровне развитиятехники первыйобжиг можнопроводить вщелевых печах,в которых чашкии установленныепоодиночкетарелки обжигаютза 30—60 мин, стопкитарелок по 10шт. и более —за6 ч. Предпосылкойскоростногопервого обжигаявляется хорошаясушка. Содержаниеостаточнойвлаги в полуфабрикатене должно превышать2%. С повышениемвлажности массысильно снижаетсяпрочностьнеобожженногочерепка. На этонеобходимообращать особоевнимание притранспортированииполуфабрикатанапримерустановленныхв стопки тарелок.

Особеннотщательно надопроводитьохлаждение,так как большаячасть трещинво время первогообжига образуетсяпри охлаждении.Рекомендуетсязамедлениепроцесса охлажденияв области температурыпревращениякварца 575 °С,связанногосо скачкообразнымизменениемобъема материала..Толстостенныеизделия, такиекак фарфороваяпосуда дляобщественногопитания, можнообжигать однократно,минуя первыйобжиг.

На Минскомфарфоровомзаводе утильныйобжиг производитсяв следующихпечах: полыеизделия обжигаютсяв печи ЛЕР, аплоские изделияв печи типаПОК. Температурныережимы печейприведены вприложении.

Глазурование

5.4.5 Политойобжиг

Фарфоровыйполуфабрикатприобретаетнужные свойства— механическуюпрочность,газо- и водонепроницаемость,термическуюустойчивостьтолько послеполитого обжигапри высокойтемпературе.Поэтому политойобжиг являетсязавершающейи ответственнейшейоперацией втехнологииизготовленияфарфора. Онназываетсяполитым потому,что ему подвергаютсяизделия, политыеглазурью. Иногдаполитой обжигименуетсятакже вторымили окончательнымобжигам, таккак он следуетза первым обжигом.

Политой обжигфарфоровыхизделий производитсяв нижней (политой)камере горнаили соответствующихтуннельныхи Щелевых печах.Его осуществляютпри определенныхтемпературныхи газовыхрежимах, точноесоблюдениекоторых зависитот регулировочнойспособностипечи. При обжигефарфора большоезначение имеетпроцесс нагреванияполуфабриката от температуры1050 до 1080°С. В этотпериод нужнообеспечитьизбыток воздухаи полное сгораниетоплива безобразованиясажи. С однойстороны, этонеобходимодля дегазациичерепка, особенноесли он недостаточнопрокален впервом обжиге,с другой, — дляпредотвращенияоседания частицсажи, которыеочень плоховыгорают вторично.Опыт показывает,что неправильноенагреваниеспособствуетобразованиюпятен и наколовна поверхностиглазури. Поэтомурекомендуетсяделать окислительнуювыдержку 30— 60мин при температуре1050—1080 °С до переходак восстановительномупериоду. В отличиеот фаянса ивитриес-чайнадля обжигафарфора необходимвосстановительныйпериод, которыйоказываетрешающее влияниена качествополуфабрикатаи во время которогомогут образоватьсямногие огневыедефекты.

Почти во всехсырьевых материалахв качествепримесей содержатсяFe₂O₃и сульфаты.Так, в фарфоровоймассе содержитсяоколо 0,5% Fe₂O₃, который притемпературе1300°С отщепляеткислород:

3Fe₂O₃= 2Fe₃O₄+ 0,5O₂,или 2Fe₂O₃= 4FeO + O₂.

При температуревыше 1300°С черепок в значительнойстепени уплотнен,глазурь расплавлена,поэтому кислородне может выделитьсяи содействуетобразованиюпузырей. Следовательно,дегазациядолжна бытьсмещена в областьтаких температур,при которыхчерепок ещепористый икислород можетулетучиваться.Для этого необходимывосстановительныегазы (СО илиН₂). Горениедолжно осуществлятьсяпри недостаткевоздуха. Процессвосстановлениядолжен произойтидо плотногоспекания черепкаи растеканияглазури. ВосстановлениеFe₂O₃происходитсогласно уравнению:

Fe₂O₃+ СО = 2FеО + CO₂.

В периодвосстановления,пока черепокеще пористый,СО или H₂отнимает уFe₂O₃кислород, которыйв противномслучае позднееотщепляетсясам и становитсяпричиной образованияпрыщей и пузырей.Во время этогоэтапа обжигав дымовых газахдолжно содержатьсяот 2 до 5 % СО и H₂.Для надежностивосстановительнуюсреду поддерживаютнемного дольше,чем нужнотеоретически;таким образом,обжиг проводятпри недостаткевоздуха в областитемпературот 1050 до 1300 °С.

Необходимость,восстановленияFe₂O₃обусловленатакже следующимипричинами.

РазложениеFe₂O₃на FeО и О₂может осуществлятьсябез восстановительнойсреды притемпературахвыше 1300 °С, однакооно происходитне полностью.Fe₂O₃окрашиваетневосстановленныйчерепок в желтоватыйцвет. Чтобыполучить белуюокраску, весьимеющийся Fe₂O₃надо перевестив FeО. Последний,соединяясьс SiO₂, образуетсиликат железа,имеющий зеленовато-голубойоттенок, которыйпочти незаметени не снижаеткачества изделия.

Образующийсяпри восстановленииFeO значительноулучшает условияспекания черепкаи ускоряет егоуплотнение.Аналогичноеявление происходитс CaSO₄ ВприсутствииСО или Н₂ онразлагаетсябыстрее, чемв окислительнойсреде, с отщеплениемSO₃.

Восстановленияне требуетсядля керамическихмасс, спекающихсяпри более низкихтемпературах(1300 °С), при которыхвыделения газовне происходит,так же как идля масс, недостигающихплотного спекания,из которых газымогут выделитьсяв любое время.

В последнийпериод политогообжига черепокдолжен созреть,благодаря чемуфарфор приобретаетвысокую прочность,становитсяпросвечивающими плотным. Глазурьравномернорастекаетсяи создает красивуюблестящуюповерхностьфарфора.

Качествополитого обжигазависит отмаксимальнойтемпературыобжига, длительностивыдержки исостава газовойсреды. Составдымовых газовв этот периодобжига долженбыть близкимк нейтральному.Избыток воздухаможет привестик повторномуокислению Fe0,а восстановительнаясреда ухудшаетэкономическиепоказателиобжига, белизнуи качествоповерхностифарфора.

В последнийпериод обжигаподъем температурызамедляется,расход топливаувеличивается.Окончательнаятемператураобжига, °С,1340—1380(в щелевых печахдо 1430)

Максимальнаятемператураобжига зависитот составамассы и равномерностираспределениятемпературпо сечениюсадки изделий.

Политой обжигфарфора проходитчетыре периода:1) нагреваниеи дегазациядо температуры1050—1080 °С в окислительнойсреде;

2) восстановлениев области температур (1050—1080) — 1300 ⁰С;

3) максимальнаявыдержка внейтральнойсреде до температуры1340—1380°С;

4) охлаждениеот максимальнойдо комнатнойтемпературы.

Продолжительностьобжига фарфоровыхизделий в туннельныхпечах составляет27—35 ч, фаянсовойпосуды — 18— 27 ч.

Для большинствавидов изделийпродолжительностьнагреванияи охлаждениятеоретическиможно значительносократить,однако огнеприпас,которым мыраспологаемпри современномуровне знаний,не позволяетэтого сделать.

В щелевыхпечах, в которыхогнеприпаспрактическине используется,обжиг посудысокращен до2 – 5 ч.

В техникеобжига нарядус режимамиимеет значениеорганизацияпроизводства.Расход топливаи капитальныезатраты насооружениепечей должныбыть по возможностинизкими, срокслужбы и надежностьв работе высокими.Раньше самымицелесообразнымибыли камерныепечи (горны) смногодневнымрежимом обжига,которые несоответствуютсовременномууровню развитиятеплотехники.

Современныетипы печей —непрерывнодействующиетуннельныеи камерныепериодическогодействия свыкатным подом.Разновидностьютуннельных печей являютсящелевые, разновидностьюкамерных печейс выкатнымподом — колпаковые.

Туннельныепечи. Недостаточноширокое распространениетуннельныхпечей в керамическойпромышленностив предшествующийпериод объясняетсяих особенностями.Туннельныепечи не отличаютсятакой гибкостьюизменениярежима обжига,как напримергорны. Это значит,что для туннельнойпечи нуженприблизительноодинаковыйассортименти достаточнобольшое количествоизделий, подаваемыхна загрузкупостоянно.Поэтому туннельныепечи сталиприменятьтолько с развитиемконцентрациипроизводствана большихпредприятиях.Годовая производительность средней туннельнойпечи длиной85 м, высотой ишириной садкипо 1 м 1500— 1800 т.

Туннельнуюпечь делят натри зоны: подогрева— от входа впечь до первыхгорелок; обжига— средняя часть,в которой находятсягорелки; охлаждения— от конца зоныобжига до выходаиз печи.

В первой зонеизделия нагреваютсяпоступающимииз зоны обжигапродуктамигорения, которыеперемещаютсянавстречудвижению печнойвагонетки. Продукты горенияотсасываютсяиз туннелячерез расположенныев боковых стенкахканалы и выводятсяк дымовой трубеили вытяжномувентилятору.В оснащеннойгорелками (до90 шт.) зоне обжигаизделия нагреваютсядо температурыспекания.

В зоне охлаждениявагонетка исадка должныотдать тепло,что осуществляетсяс помощьюрекуператоров,представляющихсобой системутруб или каналов,через которыепродуваетсявоздух. Полученный таким образомнагретый воздухпередаетсядля другихтехнологическихпроцессов,например длясушки, иливозвращаетсяв туннельнуюпечь (вдуваниенагретоговоздуха в зонуподогрева,нагреваниевоздуха, подаваемогодля горенияв зону обжига).При выходе изпечи садкадолжна бытьохлаждена дотемпературы100—150 °С.

Во всех трехзонах туннельнойпечи требуетсяравномерноераспределениетемператури газовой средыпо всему сечению.Новейшие туннельныепечи для этойцели оснащенысистемамициркуляции,нагнетанияи вытяжки.

В настоящеевремя для улучшенияравномерностираспределениятемпературво всех зонахпечей как принагревании,так и при охлажденииприменяетсяпринцип поперечнойциркуляциитеплоносителя.При этом используетсяпреимущественноестественныйтермическийнапор (нагретыегазы легче, онисами поднимаются).Однако эффективностьциркуляциизависит отналичия продольныхразрывов всадке.

Благодарямногочисленнымтехническимусовершенствованиям(вентиляторы,трубопроводы,горелки, шиберы,контрольно-измерительныеи регулирующиеприборы) туннельнаяпечь сталасложным агрегатом,для правильногообслуживаниякоторого необходимырабочие высокойквалификации.

Контрольобжига осуществляетсяс помощью обширнойизмерительнойсистемы.

Канал обжигадолжен бытьхорошо закрытот влияниявнешней среды.Снизу этообеспечиваетсяплотным смыканиемплатформ вагонеток(в поперечномнаправлении),а у стен (в продольномнаправлении)специальнымиустройствами— лабиринтами,песочным уплотнением.В начале печидля уплотненияраньше частоустанавливалижалюзи. Теперьих замениливоздушнымизавесами.

Печные вагонеткиперемещаютсяпо рельсам.Вагонеткасостоит изогнеупорнойплатформы,металлическогооснования иходовой части.На платформеобычно устанавливаютканализированныйпод, которыйвоспринимаетсадку и выполняетважнейшуютехнологическуюфункцию, обусловливаяаэрогидродинамическиепараметрыобжига. В связис тем что механическаяпрочностьплатформыневелика, основаниеее должно бытьжестким, чтобыоградить огнеупорныйматериал отповреждений.

Различаютдве основныесистемы туннельныхпечей — открытогопламени и муфельные.Так как дляобжига все вбольшей степениприменяетсячистый природныйгаз, в промышленностипреобладаютпечи открытогопламени. Муфельныепечи устарели.Для исключениявлияния дымовыхгазов на качествополуфабрикатавсе чаще используютэлектрическиетуннельныепечи.

Туннельныепечи открытогопламени можноприменять там,где используютчистое топливо,или где изделияпри соприкосновениис дымовымигазами не портятся.Для некоторыхизделий такойконтакт даженеобходим,например приобжиге

фарфора, когданеобходимыхимическиереакции междупродуктамигорения и изделиями.

В печах открытогопламени горячиедымовые газыпоступают прямов туннель. Ониомывают обжигаемыеизделия и должныпри этом равномернораспределитьсяпо сечениюсадки, обеспечивнепрерывноенагревание.Следует избегатьнепосредственногосоприкосновенияизделий с пламенем,чтобы предотвратитьих пережог.Поэтому горениепроисходитв топках илив разрывахсадки (импульсныеили высокоскоростныегорелки), откудапродукты горенияпоступают кобжигаемымизделиям. Благодарятакой прямойтеплопередачепечь открытогопламени достаточноэкономична,отличаетсявысокойпроизводительностью.В промышленноститонкой керамикинаиболеераспространеныпечи с сечениемканала 1—1,2 м³.В печах, имеющихболее крупноесечение, труднееобеспечитьнеобходимыйаэрогидродинамическийрежим обжига.При большойвысоте садкиочень сильновозрастаютнагрузки наогпеприпас,в результатечего существенноувеличиваютсярасходы наобжиг.

Электрическиетуннельныепечи обеспечиваютабсолютночистую газовуюсреду, поэтомуих применяютпреимущественнодля обжигадекорированныхизделий. В качественагревателейиспользуютканталовые(Кантал — сплавдля электронагревательныхэлементов —сталь, содержащаяFe, Сг. А1, Со,с максимальнойтемпературойиспользования1150— 1375 °С, разработанв Швеции) стержни.Электронагревателиобеспечиваюттемпературуобжига до 1200 °С.Благодаряиспользованиюсистемы рециркуляции,отводу горячеговоздуха из зоныобжига в зонуподогрева, гдетепло передастсяизделиям, достигаетсянизкий удельныйрасход энергии(0,06— 0,1 кВт/кг), отнесенныйк загружаемойпродукции,включая вспомогательныематериалы,

Широкомураспространениюэлектрическихтуннельныхпечей препятствуетв настоящеевремя повышенныйспрос на электроэнергию.Однако по мереистощениямировых запасоворганическоготоплива исовершенствованияатомных электростанцийзначениеэлектрическихпечей возрастает.

Но туннельныепечи имеютнекоторыенедостатки.С одной стороны,из-за высокойпроизводительностипечи все производство(неуправляемо)сосредоточиваетсяв процессеобжига, с другойстороны, загрузкаизделий в печь— процесс трудоемкий,необходимдорогой огнеприпас,возникаютбольшие расходына загрузкуи выгрузкупечей. Труднооптимизироватьпроцесс обжигаиз-за инертностикрупногабаритнойтуннельнойпечи и длительногообжига, составляющегодля фарфора(политой обжиг)25—35 ч.

В туннельныхпечах обжигаемыеизделия в концезоны подогревадостигаюттемпературы400—800 °С, а затемпопадают напервый участокзоны обжига),образуемыйпервой группойгорелок, настроенныхна сильноеокисление. Этагруппа горелокобеспечиваетнагреваниеизделий дотемпературы1050—1080 °С, послечего изделияпоступают навторой участокзоны обжига,где горелкиработают принедостаткевоздуха. Здесьв фарфоровоймассе происходитвосстановлениеFe₂О₃.

связи с тем чтопродукты горенияв туннельнойпечи перемещаютсянавстречуизделиям, т. е.к входной двери,восстановительныегазы попадаютна первыйокислительныйучасток зоныобжига. Длясохраненияокислительнойсреды на первомучастке восстановительные составляющиепродуктовгорения награнице междудвумя участкамидожигаютсяблагодарявдуванию воздухачерез воздушнуюзавесу.

Важно, чтобына втором участкезоны обжигав канал печине подсасывалсяпобочный воздух,который можетнарушитьвосстановительнуюсреду. Поэтомупечи для политогообжига на участках,начиная с переходак восстановительнойфазе, работаютс избыточнымдавлением. Этонеобходимо,так как уплотнениепечного пространстваникогда небывает полным.

Следовательно,при обжигенаряду с температуройи газовой средойбольшое вниманиеследует уделятьдавлению вобъеме печи.

На последнемучастке зоныобжига происходитсозреваниефарфора. Здесьтакже нежелательнопрониканиепобочноговоздуха, таккак необходимастабильная,равномернаягазовая среда,приближающаясяк нейтральной.

Процессохлажденияв туннельныхпечах в значительнойстепени определяетсяустойчивостьюогнеприпасак сменам температур.Тонкостенныефарфоровыеизделия можноохладить занесколькоминут. Однакотакой процесссопровождаетсябыстрым выходомиз строя дорогостоящегоогнеприпаса.Для повышениякачества изделийважно, чтобыохлаждениепроходило вгазовой среде,не содержащейпродуктовгорения. Зонаобжига находитсяпод давлением,поэтому продуктыгорения стремятсяв зону охлаждения.Чтобы препятствоватьэтому, в концепечи вдуваютвоздух дляполученияпротиводавленияв зоне охлаждения.Кроме того, дляпредотвращенияперемещениядымовых газовв начале зоныохлажденияразмещаютотсасывающиеотверстия.

Режим работыпечей политогообжига обусловливаетсятеплопроизводительностьюгрупп или отдельныхгорелок, газовойсредой, аэрогидродинамическим режимом в объемепечи, количествомвдуваемоговоздуха, эффективностьюрекуператоровв зоне охлаждения.Эти величиныпостоянноконтролируюти поддерживаютавтоматическина заданномуровне, заисключениемпропускнойспособностирекуператоров.Процесс спекания— самый энергоемкийв керамическойпромышленности,поэтому особоважное значениеимеет рациональноеиспользованиеэнергии. Дляэкономии энергиинеобходимо:

оптимальнозагружать объемпечи, соблюдатьустановленныеплотность садкии длительностьпроцесса;

максимальноиспользоватьтепло продуктовгорения в зонеподогрева засчет поперечнойциркуляции,

снижатьпоглощениетепла плитамивагонеток засчет футеровкивагонетоклегковеснымиогнеупорнымиматериалами;

подогреватьвоздух, подаваемыйдля горения,с помощьюрекуператоровоптимальнойконструкции,действующихв зоне охлаждения(температуравоздуха до 600° С);

использоватьв сушилкахвоздух, отбираемыйиз зоны охлажденияпечей;

избегатьпотерь от бояпри транспортированииполуфабрикатаи огне-припаса;

снижать массуогнеприпаса.

Распределениетемпературв туннельнойпечи в значительнойстепени зависитот аэрогидродинамическогорежима в канале,который в своюочередь обусловленплотностьюсадки. Изделия,которые неомываютсяпродуктамигорения, нагреваютсянедостаточно.Для отсасыванияпродуктовгорения

в плотнозагруженнойтуннельнойпечи необходимобольшое разрежениев зоне подогрева,что способствуетподсасываниюпобочноговоздуха и снижениютем самымкоэффициентаполезногодействия.

Садка вагонеткиобразуетсястолбами капселейс плоскимиизделиями илизагруженнымипродукциейэтажерками.Перемещающиесявдоль и частичнопоперек печипродукты горениядолжны наскольковозможно равномерноомывать изделия.Для этого необходимо,чтобы столбыкапселей стоялине плотно, а сзазорами. Потеряпроизводительностиможет бытькомпенсированаповышениемскорости перемещениявагонеток.

К элементамсадки относятсятакже опорныестойки, образующиеканализированныйпод вагонетки,через которыйпродукты горенияподводятсяк нижней частисадки. Излишняплотная садкавынуждаетподдерживатьбольшое разрежениев начале печи,что повышаетопасностьпоявления такихдефектов, какзадувка, засорка.Кроме того, сувеличениемплотности садкиповышаетсяопасностьнедожога серединыее нижней частии пережогавнешней части.

Следуетучесть, что припережоге изделий,находящихсявблизи горелок,повреждаетсяогнеприпас,особеннокордиеритовыйкапсель.

Большоезначение длярежима обжигаимеет соблюдениесвободныхпроходов дляпотоков теплав канализированномподу и в разрывахсадки.

Необходимотакже следитьза устойчивостьюстолбов капселейи этажерок,иначе в печиможет произойтизавал и повреждениевагонеток. Этослучается чащевсего из-заобвала садки,которая заклинивается между вагонеткойи стенкой печи.В таких случаяхприходитсяостанавливатьпечь. Работыпо ликвидацииаварии проводятсяв тяжелых условиях.При загрузкеизделий в капседьи на вагонеткунеобходимопридерживатьсяразработанныхсхем садки.Фарфоровыечашки и кружкилегко деформируютсяв процессеобжига, поэтомуих склеиваютпопарно илиустанавливаютна бомзы. Присклеиваниидвух кружек их края смазываютспециальнымсоставом исоединяютотверстиями,препятствуятаким образомискривлению.Кружки с фигурнымкраем обжигаютна бомзах,представляющихсобой своеобразныйогнеприпас,который, будучиотформованнымиз той же массы,что и кружка,в процессеобжига претерпеваетодинаковуюс ней усадку,тем самым,предотвращаядеформацию.

Особоговнимания требуетустановка дляобжига фигурнойкерамики. Взависимостиот вида изделийиногда приходитсяиспользоватьспециальный огнеприпас.Изделия с широкорасставленнымидеталями надоустановить так, чтобы этидетали приобжиге не отвалились.При загрузкевагонетокследует неукоснительнособлюдатьпрофиль садки.

Назначениеогнеприпаса— обеспечитьрациональнуюзагрузку печейи защититьизделия отнежелательноговоздействиядымовых газов.

В зависимостиот назначенияи формы различаютследующие видыогнеприпаса:

капсель длякруглой плоскойпосуды изкарбидкремний-или кордиеритсодержащегоматериала;плиты для этажерокна основе техже материалов;

стойки дляэтажерок иканализированногопода из карбид-кремний-,муллит- иликордиеритсодержащегоматериала;

подставкидля тарелоки приспособлениядля установкиглазурованнойплоской посудыв стопки вовремя политогообжига илиобжига декорированныхизделий;

опорные плитыи бомзы, подпоркидля установкиобжигаемыхизделий в наклонномположении;

опоры длявыступающихдеталей приобжиге скульптуры.Огнеприпасиспытываетвысокие механическиеи термическиенагрузки, поэтомуон должен иметьвысокую прочностьв холодном инагретом состоянии,термостойкость, стабильностьразмеров в ходедлительнойэксплуатации,химическуюустойчивостьпри температурахэксплуатации,умереннуюсебестоимость.

5.4.6 Декорированиефарфоровыхизделий.

Назначениедекора — повыситьэффект, производимыйцветом материалаи его формой,так как материал,форма и декорпри правильномсочетанииопределяютэстетическиесвойства изделий.

Для изделийс белым черепкомили покрытыхбелой глухойглазурью белизнаимеет первостепенноезначение.Декорированиетаких изделийспособствуетбольшему проявлениюценных свойствматериала, изкоторого ониизготовлены.Это в равноймере относитсяи к изделиямс окрашеннымчерепком, таккак окраскасама по себеявляется декором.Декор не долженподавлятьокраску материаломизделий. Правильноподобранныйдекор выгоднооттеняет белыйцвет, которыйстановитсясветлее и ярчевсех тонов.

Эффект декорированияобусловленпрежде всегоумелым сочетаниемдекора и формыизделия. Плохопродуманнуюформу изделияне спасет никакойдекор. Нельзятакже считать,что хорошаяформа можетобойтись бездекора. Декорвыполняет своюроль тем лучше,чем больше онсоответствуетформе изделия.Из этого, однако,не следует, чтоон не имеетсамостоятельногозначения. Напротив,характернаяформа требуети характерногодекора.

Соотношениеживописныхразделок, %: деколь— 60; аэрограф—10;отводка (ленты)— 15; штамп, печать— 5; ручная роспись— 10. Различаютрельефноеи гладкоедекорированиеизделий.

Одним изспособовдекорированияизделий являетсяпокрытие ихцветными глазурями.Особый интереспредставляетдекорированиекракле — получениеглазурногопокрова в видесетки разногоцвета и размера.Этот способдекорированияоснован назначительномразличиикоэффициентовтермическогорасширения(КТР) глазурии черепка изделий.

На отечественныхпредприятияхвсе в большихобъемах применяетсяпод-глазурноедекорирование(роспись) фарфоровыхизделий. Около60% всех фаянсовыхизделий декорируетсяподглазурнымикрасками.Подглазурноедекорированиеисключаетспециальныйобжиг изделийи способствуетлучшему закреплениюдекора.

Декорированиеизделий, обжигаемыхскоростнымиспособами,имеет своиособенности.Толщина слоякраски не должнапревышать 40мкм, в противномслучае она несможет хорошозакрепитьсяна глазурномпокрове (взаимнаядиффузия краскив глазурь, инаоборот).

Декорированиеизделий являетсянаименеемеханизированнымпроцессом посравнению сдругими процессамипроизводствафарфора и фаянса.На декориро-ваниизанято до 30% рабочихосновногопроизводства,а объем работ,выполняемыхвручную, составляет70—75%. Такое положениеобъясняетсясложностьюпроцессовдекорирования— многоцветностьюрисунка, трудностьюнанесениядекора на поверхностьизделий, имеющихразличнуюкривизну, частойзаменой декора,а также отсутствиеммеханизированныхсредств нанесениядекора.

Рельефныйдекор. Выпуклыеукрашенияповерхности.Эти способырельефногодекора изделийвключают: отливкуизделий в гипсовыхформах с рельефнымрисунком наих поверхности,нанесениедекора путемлепки на поверхностьизделий, находящихсяв кожетвердом(подвяленном)состоянии.После сушкиизделия глазуруюти обжигают.Этот вид декорирования,особенно изделийиз тонкокаменныхмасс и майоликовых,широко распространенв США и Франции,где имеетсянесколькопатентов получениярельефногодекора по цветукак соответствующегофону окраскиизделия, таки отличногоот него.

Нанесениезаглубленногодекора. Способызаглубленногодекорированиявключают получениеизображениягравировкойпроволочнойпетлей, процарапываниемповерхностиподвяленногоизделия иливдавливаниемизображения(инкрустация).Вырезанныелинии рисунказаполняютцветным ангобомили краскамишпиндельноготипа, изделиесушат и покрываютпрозрачнойглазурью. Иногдарисунок (сграффито)процарапываютсквозь слойнанесенной(сырой) глазуридо обнаженияцвета черепкаили подглазурногоангоба, зачищаюткрая линий иобжигают

Декорированиедеколью. Декольособенно пригоднадля декорированияхозяйственнойпосуды, так какспособ этоточень производителен,а качествоотделки высокое.

Деколь изготовляютметодом офсетной(плоской) илитрафаретнойпечати.

На керамическихпредприятияхотпечатанныелисты деколиразрезают наотдельныерисунки, такназываемыелепки. Лепкиокунают повозможностив мягкую воду(1—2 мин). Подложкаи пленка с рисункомотделяютсядруг от друга,благодаря чемустановитсявозможнымперенос рисунка.Промежуточныйслой облегчаетэтот процесс.

Изготовлениедеколи проходитв основном семьрабочих стадий:оригинал —репрофотография— ретушь — контактноеизготовление— монтаж —изготовлениепечатных форм(копии) — печать.

Первые пятьстадий одинаковыдля офсетнойи трафаретнойпечати, различнытолько некоторыедетали.

Оригиналомможет бытьакварель, диапозитив,чистовой рисуноки т. д.

Репрофотография(репро — сокращениеот слова «репродукция»)— это воспроизведениеоригинала нафотопленкес помощьюрепро-камеры.Пленки размножаютсяфотографическимпутем аналогичноизготовлениюфотографий.Для печатаниясдвижной деколихудожник выполняетразноцветныйрисунок натуральнойвеличины. Этотрисунок копируютс увеличениемв два раза ифотографируютс изготовлениемнегативов поколичествупримененныхкрасок. На каждомполученномнегативе оставляютпросвет толькоодной краски,остальные полязакрываютретушью. Пополученнымтаким образомнегативамизготовляютна пленке позитивы.Шелковую сеткунатягиваютна рамку, пропитываютсветочувствительнойэмульсией исушат. Затемна эту сеткунакладываютпозитив изасвечивают.После этогосетку промываютв теплой воде,в результатеэмульсия нанепросвеченныхместах растворяется,а на просвеченных— остается.Таким образомполучают требуемыйтрафарет длякаждой краскимногоцветногорисунка. Длясдвижной деколиприменяют всекерамическиекраски, а такжепрепаратызолота и другихдрагоценныхметаллов.

Рамки с трафаретомшарнирамиукрепляют настанке, представляющемсобой квадратныйстол, покрытыйлистовым стеклом.Под стекломрасположенылюминесцентныелампы дляпросвечивания.На стекло накладываютлист декольнойбумаги, ориентируютее по имеющейсяна стекле метке(крестик) ирасправляютс помощьювакуум-присоса.После этогорамку с трафаретомплотно накладываютна декольнуюбумагу.

Краску (илипрепарат золота)в количестве,примерно в 1—1,5 раза превышающемпотребностьв ней для полученияодного оттиска,с помощью шпателянаносят натрафарет ипрокатываютрезиновымракелем (валиком).При этом краскапродавливаетсячерез зазорытрафарета набумагу, образуярисунок. Поднимаютрамку с трафаретом,снимают декольнуюбумагу с нанесеннымна ней рисункоми направляютна сушку. Тутже накладываютследующий листбумаги и аналогичнымспособом получаютвторой оттисктого же рисункаи т. д. При каждомпоследующемпрокате натрафарет добавляюткраску дляполученияодинаковогослоя на всехоттисках.

После накоплениядостаточногоколичестваоттисков однойкраски рамкус трафаретомэтой краскиснимают и укрепляютна станке рамкус трафаретомдругой краскирисунка и т. д.При нанесениипоследующейкраски декольнуюбумагу с высушеннойна ней первойкраской накладываютна стекло станкаи точно ориентируютее по имеющейсяна ней меткетак, чтобы зазорытрафаретасовпали с местами,подлежащимизакрашиваниюочереднойкраской. Такимобразом последовательнонаносят набумагу всекраски многоцветногорисунка.

Окончив работупо приготовлениюсдвижной деколи,краску осторожнособирают шпателем,а остаток смываютразбавителем,обрабатываюти используютв смеси со свежейпартией краски.Трафарет иинструментыпротираютчистыми лоскуткамихлопчатобумажнойткани, смоченнымив скипидаре.

Готовыйотпечатоксдвижной деколина бумаге покрываютполибутилметакрилатовымлаком, дающимэластичнуюпрозрачнуюпленку. Листс рисункамиразрезают налепки, которыеопускают вводу. При этомгумминовыйклей растворяется(разжижается),а пленку с красочнымизображениемсдвигают сбумаги и переносятна декорируемоеизделие. Оставшиесяпод рисункомпузырьки воздухаосторожновыдавливаютрезиновымваликом илитампоном.

Для закреплениякраски изделия,декорированныесдвижнойдеколью, подвергаютмуфельномуобжигу.

Прямаятрафаретнаяпечать. Ужев течении рядалет в промышленноститонкой керамикиприменяютсямеханизированныеустройстваи машины дляпрямой трафаретнойпечати при над-и подглазурномдекорировании.

Декорированиеинструментами.При декорированиихозяйственнойпосуды и посудыдля ресторановчасто повторяютсяотдельныедекоративныеэлементы: усики,ленты и канты,нанесениекоторых поддаетсямеханизации.Для выполненияэтого декоравместо кистиприменяетсяинструментдля отводки,с помощью которогоможно наноситьполосу на равномрасстоянииот края. Инструментиспользуюттакже длядекорированияовальной посуды.

Декорированиес помощью штампа.Штамп используютпри декорированииизделий повторяющимисямотивами. Изделиянебольших серийи художественныйфарфор декорируютвручную.

В массовомпроизводствеприменяютмашины длянанесенияштампа. Этотспособ декорированияболее производителен,чем ручнаяживопись; крометого, получаютболее тождественныеизображения.Штамп наносятна дно, борт ивсю поверхностьизделия .

Аэрография.Одна из наиболеечасто встречающихсятехник декорирования— это наложениекрасочногофона. В зависимостиот желаемогоэффекта поверхностьизделия покрываюткраской, полностьюили частичноили наносятподглазурныйдекор.

Декорированиеосуществляютаэрографом.Остающиесяне закрашеннымиповерхностипредварительноприкрываюттрафаретами.Отдельныеучастки поверхностиможно предварительнообработатьмаслом. Аэрографиейможно получитьтак же потечныеповерхностии плавный переходтонов. Этимметодом наизделия могутбыть нанесенырисунки следующихвидов:

1) рисункитипа цветочного«букета», 2) бортовые рисунки3) сплошное(однотонное)крытье, 4) теневоекрытье (восходящееили нисходящее),5) лента.

Рисунки первыхдвух видовразделяютсяна одноцветныеи многоцветные.Сплошное итеневое крытьеобычно не применяютв виде законченнойсамостоятельнойразделки, аиспользуютлишь как отдельнуюоперацию прикомбинированнойраскраске,например приручных живописныхработах, декалькоманиии др. .

Росписькистью. Еслипо оригиналуили эскизу нафарфор надоперенестицветы, орнамент,пейзаж, то сначаларисунок переводятна кальку, используякарандаш, войлок,пемзу, графит,жженую газетнуюбумагу и тампон.

Кальку накладываютна рисунок икарандашомпрорисовываютконтуры. Положивбумагу на войлок,прокалываютшилом линиитак, чтобы отверстияне располагалисьслишком близкодруг к другуи не были крупными,иначе при переносерисунка появятсяискажения.Наколотуюкальку выравнивают,протирая пемзойили мелкойнаждачнойбумагой. Теперькальку можноналожить наизделие. С помощьютампона черезотверстияпротираютграфит. Послеснятия калькина изделииостается контуррисунка в видеслабых пунктирныхлиний.

Декорированиес помощью травления.Бортовой рисунокможно такжеполучить химическимтравлениемглазури изделияили имитациейтравления.Получениебортовогорисунка путемтравленияглазури производитсяследующимобразом. Способомпечати на бумагуасфальтовымлаком наносятрисунок. Этубумагу наклеиваютрисунком внизна борт изделия.Затем снимаютбумагу, а лакостается наизделии. Послеэтого обрабатываемыйборт изделияпогружают вплавиковуюкислоту. Приэтом свободныеот лака участкиглазури травятсякислотой иприобретаютматовую поверхность.Асфальтовыйлак смываютс изделия керосином,остатки удаляютобжигом в муфелепри 600° С. Протравленныйборт отводятжидким золотоми обжигают вмуфельной печи.После обжигана протравленныхместах золотополучаетсяматовым, а наместах асфальтовоголака — блестящим,и это создаетэффект рисунка.

Фотокерамическоедекорирование.Принцип полученияфотоизображениякерамическимикрасками вомногом сходенс обычным процессомфотографирования.Метод основанна различнойстепени прилипаемостипросвеченныхи непросвеченныхучастковфоточувствительнойпленки к порошкукерамическойкраски.

Процесспроизводствафотокерамикивкратце заключаетсяв следующем.Приготовляютфоточувствительнуюэмульсию, наносятна стекляннуюпластинку иподсушивают.Путем засвечиванияполучаетсяна пластинкеизображение,которое затемопыляют керамическойкраской. Изображениес краской покрываютпленкой коллодия.Пластинку сколлодиемобрабатываютв щелочномрастворе дляотделенияпленки с фотоизображениемот стекла. Отставшуюпленку извлекаютиз щелочногораствора, тщательнопромывают вдистиллированнойводе и наносятна изделие.

Для полученияфотокерамическогоизображениясуществуютеще способы:1) окрашиванияи 2) замещения.При способеокрашиваниявместо опыленияфотоотпечатокпокрываютспециальнымсоставом, содержащимсоответствующиекерамическиекраски. Этотсостав наносятв разжиженномвиде.

При способезамещенияфоточувствительныевещества вэмульсии диапозитива,полученногоиз обычногонегатива, замещаютблагороднымиметаллами —золотом, платиной,иридием — путемпогружениядиапозитивав раствор хлорногосоединенияэтих металлов.

Украшениедекоративнымиглазурями ицветными массами.К декоративнымотносятсяглазури «кракле»,потечные, матовые,кристаллическиеи глазуривосстановительногоогня. Глазурь«кракле» декоративнапо характерусвоего растрескивания,а остальныеглазури — различнойстепеньюрекристаллизации.

Декоративныйэффект глазури«кракле» заключаетсяв том, что онапри охлажденииизделий послеобжига даетна их поверхностипричудливуюсеть волосяныхтрещин, которыев основномпронизываюттолько толщуглазурногослоя и в керамикеименуютсяцеком. Располагаясьхаотически,они пересекаютдруг друга,разбивая глазурныйпокров намногоугольныеучасточки илиячейки.

Такое растрескиваниеглазурнойпленки происходитв результатевысокого коэффициентатепловогорасширенияглазури посравнению счерепком. Подобныеглазури специальноподбирают, иони должнысодержатьбольшое количествощелочей исоединениябора.

Для декорированиятонкокерамическихизделий применяютв основномкерамическиекраски и препаратыблагородныхметаллов. Люстровыекраски используютограниченно,цветные ихудожественныеглазури, каки ангобы,—толькодля фаянса,витриес-чайнаи декоративнойкерамики.

Керамическиекраски и препаратыблагородныхметаллов приготовляютдля различныхспособовдекорирования,смешивая ихс маслами илаками, которыеиспаряютсяи сгорают впроцессе обжигадекорированныхизделий.

Керамическиекраски. В соответствиис возможнымивидами декораразличаюткраски надглазурные,внутриглазурные,подглазурные.

При надглазурномдекорированиикраски наносятна глазурованныйобожженныйчерепок и обжигаютв окислительнойсреде при температуре800—850 °С так, чтокраска наплавляетсяна глазурь, невплавляясьв нее. Палитранадглазурныхкрасок охватываетвсю цветовуюшкалу, причемсмешиваниемкрасок можнополучить любыецветовые оттенки.

Надглазурныекраски обычносостоят изфлюса (или смесифлюсов) и собственнопигмента. Флюси пигмент вбольшинствеслучаев тщательноперемешивают,иногда же ихдополнительноспекают, фриттуютили сплавляют.В некоторыхслучаях вкачестве надглазурныхкрасок используютокрашенныефлюсы.

Высокоустойчивыенадглазурныекраски предназначеныдля украшенияпосуды всемиспособамидекорирования.Степень ихустойчивостигарантируетсоблюдениеустановленныхпределоввыделениятоксичныхвеществ дажепри условиинанесенияих сплошнымфоном.

Внутриглазурныекраски, так жекак надглазурные,наносят наглазурованный,прошедшийполитой обжигчерепок, однакоокислительныйобжиг проводятпри достаточновысокой температуре(обычно 1200—1280°С).В результатекраски вплавляютсяв размягченнуюглазурь.

Высокотемпературныенадглазурныекраски (температураобжига 1000—1100°С)не относятсяк внутриглазурным.Разработанныев последниегоды погружающиеся(вжигаемые)краски (температураобжига 1200—1280 °С)так же, как ииздавна известныекраски высокогоогня (температураобжига 1350—1400 °С),являются типичнымивнутриглазурнымикрасками.

Керамическиепрепаратыдрагоценныхметаллов. Данныепрепаратыобеспечиваютвозможностьдекорированиякерамическихизделий золотом,серебром иплатиной.

Различаютглянцевыепрепараты,которые блестятсразу же послеобжига, и полировальныепрепараты,которые послеобжига выглядятматовыми итребуют полировки.

Глянцевыеи полировальныепрепаратыобычно изготовляютжидкими, а иногдав виде паст.Наряду с нимисуществуюттакже порошкообразныепрепаратыблагородныхметаллов (дляпудрования).

Керамическиепрепаратыблагородныхметаллов можноприменять длявсех способовдекорирования,причем длянекоторыхиз них (например,нанесениякистью илиштампом, механизированногодекорирования,трафаретнойпечати, пудрования)изготовляютспециальныепрепараты. Длядекорированияна темном фоне(напримеркобальтовом)используютпросветленныеглянцевые иполировальныепрепараты .

Люстры.Люстры – эторастворы органическихсоединий металлов(например, кобальта,хрома, марганца,железа, урана)в эфирных маслахи органическихрастворителях,люстры могутсодержатьблагородныеметаллы (розовые,карминовые,рубиновые,фиолетовые,синие и зеленыелюстры), но могути не содержатьих (желтые,оранжевые,коричневые,иризирующиелюстры).

При обжигелюстры образуютна глазуритонкие, блестящие,переливающиерадужнымицветами пленкиоксидов обычныхметаллов илисмесей оксидовобычных и благородныхметаллов.Радужный блесклюстровогодекора обусловленразным отражениемповерхностьюпадающего света— цвет изменяетсяв зависимостиот точки наблюдения(эффект интерференции).Этот эффектдля иризирующеголюстра усиливаютпутем изменениятолщины наносимогослоя. Используютлюстры — кракле,мраморные,побежалые,жемчужные ипотечные.

Люстры, также как надглазурныекраски, обжигаютв окислительнойсреде при температуре800—820 °С. За исключениемиризирующих,люстры можнообжигать вместес красками(кроме кадмиевых)и препаратамиблагородныхметаллов.

5.4.7 Контрольпроизводства

Контрольсырьевых материалов

Качествосырья по внешнемувиду и отборсредней пробыдля анализаосуществляетсяна складе сырьяи площадке дляхранения материаловиз каждой партии.

Испытанияглинистыхматериалов

Массоваядоля влагиизмеряетсяв сушильномшкафу СНОП изкаждой партии.
Степеньчистоты — втуннельнойпечи.
Запесоченность — с помощьюсита № 0056.
Показательадсорбцииметиленовогоголубого — всушильномшкафу СНОП.
Керамическиесвойства:

усадкапри Т = 110 ⁰С и 1380⁰С измеряетсяв сушильномшкафу СНОП;
водопоглощениеутильных изделийизмеряется1 раз в суткина весах Т-200;
пределпрочности наизгиб сухихобразцов измеряется3 раза в неделюв сушильномшкафу, на весах,штангенциркулеми приборомИванова.

Коллоидно-химическиесвойства

активнаящелочность(рН) каолинаизмеряетсякаждой партиилабораторнымрН-метром;
показательупругостикаолина (приудельном весе1,36 г/см³), группакаолина определяетсяиз среднейпробы каждойпартии ареометромАОН – 4и;
бентонитовоечисло (длябентонита)измеряетсяв сушильномшкафу СНОП
разжижаемостьдля каолинаопределяютс помощью весовТ-200 и мернойпосуды.

Химическийсостав

массоваядоля двуокисикремния определяетсяв каждой партиииз среднейпробы в сушильномшкафу, весамиТ-200;
массоваядоля оксидовAl, Ca, Mgопределяетсямерной посудойв каждой партии;
массоваядоля суммыоксилов Feи Ti определяетсяна фотоэлектрокалориметреФЭК – М, в печиСНОП, с помощьюмерной посуды;
массоваядоля оксидовK и Naопределяетсяна пламенномфотометре спомощью мернойпосуды и печиСНОП.

Испытаниякварцполевошпатовыхматериалов

Отборсредней пробыосуществляетсясо склада сырьяиз каждой партии.
Огневаяпробы беретсяиз среднейпробы в печитуннельной.
Содержаниесвободногокварца в пегматитеопределяетсяпри помощимикроскопаМБС – 9.
Химическийсостав

потерипри прокаливанииопределяютсяв печи СНОП,на весах Т-200 изсредней пробы;
массоваядоля оксидовCa, Mg, Al,Si, Fe, K,Na определяетсятак же как и вглинистыхматериалах.

Испытаниякварцевыхматериалов

Отборсредней пробыосуществляетсясо склада сырьяиз каждой партии.
Массоваядоля влагиопределяетсяв средней пробев сушильномшкафу, на весахТ-200.
Огневаяпроба (внешнийвид, степеньчистоты) определяетсяв туннельнойпечи.
Химическийсостав: массоваядоля оксидовопределяетсятакже как и вглинистыхматериалах.

Испытаниядоломита

Отборсредней пробыосуществляетсясо склада сырьяиз каждой партии.
Огневаяпроба берётсяв туннельнойпечи из средней.
Массоваядоля влагиизмеряетсяв сушильномшкафу, на весахТ-200.
Химическийсостав определяется,так же как и вглинистыхматериалах.

Испытаниясульфанатов

Отборсредней пробыосуществляетсясо склада сырьяиз каждой партии.
Огневаяпроба берётсяв туннельнойпечи из средней.
Массоваядоля влагиизмеряетсяв сушильномшкафу, на весахТ-200.
Химическийсостав определяется,так же как и вглинистыхматериалах.

Испытанияглинозёма

Отборсредней пробыосуществляетсясо склада сырьяиз каждой партии.
Огневаяпроба берётсяв туннельнойпечи из средней.
Массоваядоля влагиизмеряетсяв сушильномшкафу, на весахТ-200.
Химическийсостав определяется,так же как и вглинистыхматериалах.

Испытанияжидкого стекла

Силикатныймодуль определяетсярасчётнымметодом наскладе материаловиз каждой партии.
Плотностьопределяетсяна складе материаловс помощью набораареометров,термометра,мерной посуды.
Химическийсостав:

содержаниеоксида Siопределяетсяв средней пробев электропечина весах;
содержаниеNa₂Oопределяетсяна весах с помощьюмерной посуды.

Испытаниямелющих телиз уралита

Отборсредней пробыосуществляетсясо склада сырьяиз каждой партии.
Дефектывнешнего видаи чистота.
Размерыопределяютсялинейкой.
Водопоглощениеопределяетсяс помощью весовв сушильномшкафу.
Объёмныйвес определяетсявесами Т-200.

Испытаниясетки проволочной,тканой с квадратнымиячейками

Определяютколичествоячеек на 1 см²с помощью микроскопаМБС-3 на складематериалов.

Контрольработы МЗО

Каменистыематериалы

Контролируетсяправильностьхранения вбункерах каждуюсмену.

Глинистыематериалы

Контролируетсякаждую сменучистота прихранении.

Формовочнаямасса

Контролируетсямассовая долявлаги в завесочномотделении 2раза в неделюв сушильномшкафу на весах.Правильностьзавески контролируетсяпостоянно спомощью водомера.При каждойзагрузкеконтролируетсязаливка воды.При каждомпомоле в шаровоймельницеконтролируетсяпродолжительностьпомола и массоваядоля влаги спомощью сушильногошкафа и весов.Крупностьпомола контролируетсяситом № 0056. 1 разв неделю контролируетсясостояниемелющих телс помощью весов.После каждогослива контролируетсясостояниефутеровкимельниц, целостностьсит на обогатительнойустановке иналичие мушкис помощью сушильногошкафа и весовопределяетсямассовая долявлаги послеобезвоживания,контролируетсярасслаиваниемассы. На фильт-прессепроверяетсяманометромдавление. Привакуум-прессованиипостоянновакуумметромопределяетсяразрежение.

Контролируютсятакже следующиепараметрическиехарактеристики:

массоваядоля влаги наформовочномполуавтомате1 раз в суткис помощью сушильногошкафа;
конечнаяусадка при Т= 1350 ⁰С определяетсяс помощьюэлектропечидля обжига;
потерипри прокаливаниис помощьюэлектропечи;
1 разв неделю осуществляетсяхимическийанализ.

5.5 Производствогипсовых форм

Фарфоровыеизделия бытовогоназначенияизготавливаютсяв гипсовыхформах. В себестоимостьизделий расходына гипсовоепроизводствосоставляют2-3%.

Гипсовыеформы должныпередаватьизделиям всвежеформованноми свежеотлитомвиде тончайшиедетали рельефаи рисунка своихрабочих поверхностей,равномерносорбироватьвлагу, сохранятьнеизменнымисвои собственныеразмеры, иметьгладкую рабочуюповерхностьисохранить еепри дальнейшейэксплуатации,не загрязняласьколоиднымичастицамиглинистоговеществаю

Требованияк качествугипсовых формзависят отспособа оформленияизделий. Формыпредназначенныедля литья должныобладать хорошейводопоглощаемостьи иметь удовлетворительнуюпрочность,формы же дляпластическогоформованияизделий должныобладать повышеннойпрочностьюпри удовлетворительнойспособностик поглощениюводы.

Схемапроизводствыгипсовых изделий

Хранениегипса

Просев гипса

Дозированиеводы и гипса

Приготовлениегипсовогораствора

Приготовлениемодели

Сушка модели

Изготовлениематочной формы

Сушка маточнойформы

Изготовлениематочного капа

Приготовлениепристоя

Сушка пристоя

Изготовлениерабочего капа Приготовлениесеро-графитовойсмеси

Сушка рабочегокапа Изготовлениерабочего капа

Обточканаружной поверхности

Изготовлениегипсовой формы

Сборка частейгипсовой формы

Калибровкаформы

Накоплениепартии форм

Транспортированиек рабочим местам

Со складамешки с гипсомподаются научасток элеватором,далее на просевчерез вибросито.При помощилитейного ведраи щеткой дозируетсянеобходимоеколичествоводы. Смешиваниеи удалениевоздуха израствораосущевствляетсяв гипсомешателес электроприводом.Изготовлениемодели осущевствляетсявручную, путемзаливки гипсовогораствора вобечайку. Сушкамоделей происходитпри температуре60-65 градусов напротяжении7-14 дней в камернойсушилке. Теплоноситель– горячий воздухиз зоны охлаждениятунельной печи.Изготовлениематочной формыпроизводятвручную заливкойгипсовогораствора. Сушкав камерномсушиле притемпературене более 60 градусов.Изготовлениепристоя, рабочегокапа из гибсапроизводитсятакже вручнуюс использованиемразличных ножейи кистей. Сушкапри температурене выше 60 градусов.Приготавливаютсерографитовуюсмесь из 80% серыи 20% графита. Смесьподогреваетсядо температурыплавления серы(120-160 градусов).Далее пристойзаливаютсерографитовойохлажденнойсмесью. Разъемнымножом пристойразделяют начасти и обтачиваютнаружную поверхность.Далее изготавливаютгипсовые формызаполняя чашигипсовым раствором.Съем излишкамассы производяти выбиваютформы из капов.Зачищают гипсовыеформы, смазываютэмульсией.Вручную собираютчасти гипсовойформы и передаютна колибровку.Откалиброванныегипсовые формыпрокладываютсякартоном. Формывручную транспортируютсяна сушку при температурене более 60 градусовв камерномсушиле. Такжедопускаетсяестественнаясушка изделий.Гипсовые формыскладываютсяв стопки высотойне более 1.2 метрас обязательнойпрокладкойкартоном.

5.5 Производствостеатитовойкерамики

Стеатитовая(клиноэнстатитовая)керамика полученана основе системыMgO-SiO₂.Основнойкристаллическойфазой являетсяметасиликатмагния MgSiO₃.Стеатитоваякерамика относитсяк теплоэлектроизоляционнымматериалам. Обладает высокимэлектрическимсопротивлением,низкими диэлектрическимипотерями, высокойпробивнойнапряжённостью.Эти свойствапозволяютприменять вкачестве различноготипа радиоизоляторов.Отличительнаяособенностьэтой керамикиявляется высокаямеханическаяпрочность,нулевая пористостьи водопоглощение.Основным сырьемявляется природныйводный силикатMg (тальк 3MgO*4SiO₂*H₂O).На предприятиииспользуютсятальк Оноцкогоместорождения.При нагреваниив температурноминтервале950-1050 ⁰С он разлагаетсяс образованием3(MgO*SiO₂)+SiO₂+H₂O.Для повышениятехнологическихсвойств в массудобавляют 2 –4% огнеупорныхглин, для улучшенияэлектрофизическиххарактеристик— BaCO₃, катионBa имеетбольшой радиуси способствуетуплотнениюструктурыматериала, чтоснижает проводимость.

Нафарфоровомзаводе выпускаютнепластичныйстеатит с малымсодержаниемглины. Составмассы, %: тальк– 82, карбонатбария – 13-14, глинадо 4.

Производстводвухстадийное:

Получениекристаллическойфазы (энстатита).
Получениеизделий.

1 стадия

тальккарбонатбарияглина

дозированиепо массе

помол(мокрый) в шаровоймельнице

процеживание

магнитнаясепарация

обезвоживание

проминка(получениегранул)

сушка

обжиггранул в камернойпечи

2 стадия

помолсухой (ρ = 5000 см²/г)

приготовлениелитейногошликера (в качествесвязки используетсяпарафин)

реакторс мешалкой (Т= 70 ⁰С)

литьёв холодныеметаллическиеформы (р = 5 - 6 атм)

1 обжиг(выгораниесвязки и частичноеспекание вщелевой печи,в тонком адсорбенте(глинозём, молотыйобожжённыйтальк) при Т =1100 — 1120 ⁰С)

отделениеизделия отадсорбента

2окончательныйобжиг

5.6Производствоогнеупорногоприпаса

В зависимостиот назначенияи формы различаютследующие видыогнеприпаса:

стойки дляэтажерок иканализированногопода из карбид-кремний-,муллит- иликордиеритсодержащегоматериала;

опорные плитыи бомзы, подпоркидля установкиобжигаемыхизделий в наклонномположении;

опорыдля выступающихдеталей приобжиге скульптуры.Огнеприпасиспытываетвысокие механическиеи термическиенагрузки, поэтомуон должен иметьвысокую прочностьв холодном инагретом состоянии,термостойкость, стабильностьразмеров в ходедлительнойэксплуатации,химическуюустойчивостьпри температурахэксплуатации,умереннуюсебестоимость.

Глинапредварительноизмельчается,шамот проходитпомол и рассевна фракции. Всёэто помещаетсяв бункера, дозируетсяпо объему ипроводитсядвухступенчатоесмешивание(сухое, мокрое)в двухвальномсмесителе.Влажность массы14 – 16%. Масса усредняетсяи прессуется.Прессованиепроизводятв прессформах,сушку производятпри температуре100 – 130 ⁰С, обжигаютсяизделия в камерныхпечах периодическогодействия Т =1250 ⁰С в течениенесколькихсуток.

Списокиспользованныхисточников

Ахъян А. М.Технологияфарфоровыхизделий бытовогоназначения.— М.: Лёгкаяиндустрия,1986. — 311 с.
Визир В. А.,Мартынов М. А.Керамическиекраски. — Киев:Техника, 1983. — 276с.
Кошляк Л.Л., КалиновскийВ.В. Производствоизделий строительнойкерамики. —М.: Высшая школа,1990. — 196 с.
Мороз И. И.,Комская М. С.,Олейников Л.Л. Справочникпо фарфоро-фаянсовойпромышленности.— М.: Лёгкаяиндустрия,1990. — 349 с.
Технологиятонкой керамики.Лангер Ф., ЛейбЭ., Майер П., МухеК., Шрот З., ШулерР. — М.: Легкаяи пищеваяпромышленность,1995. — 183 с.

Содержание

Введение ХарактеристикавыпускаемойпродукциипредприятийРБ Методы оценкикачества сырьевыхматериалови керамическихизделий Сырьеваябаза керамическойпромышленностиРБ Общеинженерноеоборудованиекерамическихпредприятий Минскийфарфоровыйзавод Общие сведенияо фарфоре икраткая историязавода Ассортиментвыпускаемойпродукции Характеристикаприменяемыхсырьевыхматериалов Технологическаясхема производствафарфоровыхизделий Первичнаяобработкасырья Приготовлениеформовочноймассы, шликераи глазури Формованиефарфоровыхизделий Сушка утильныйобжиг и глазурование Политойобжиг и процессыпри обжиге Декорированиеизделий изфарфора Контрольпроизводства Производствогипсовых форм Производствостеатитовойкерамики Производствоогнеупорногоприпаса Списокиспользованныхисточников							1 4 8 13 16 32 32 33 35 36 36 37 40 41 46 51 55 57 58 59 60



Изм	Лист	№ докум.	Подп.	Дата
Разраб.		Шульгович			Содержание	Лит.	Лист	Листов
Пров.								60

Н.Контр.
Утв.

Приложение



Изм	Лист	№ докум.	Подп.	Дата
Разраб.		Шульгович			Характеристикапродукциивыпускаемойпредприятиямикерамическойотрасли РБ	Лит.	Лист	Листов
Пров.

Н.Контр.
Утв.

1.ХАРАКТЕРИСТИКАПРОДУКЦИИВЫПУСКАЕМОЙПРЕДПРИЯТИЯМИКЕРАМИЧЕСКОЙОТРАСЛИ РБ

Кирпич икамни керамическиелицевые. Кирпичи камни керамическиелицевые представляютсобой обожженныеполнотелыеи пустотелыеизделия, изготовляемыеиз глины с добавкамиили без них.Цвет выпускаемыхизделий— светло-кремовый,светло-желтый,красный, терракотовыйи др., поверхностирельефные,офактуренныеи гладкие. Способнанесениялицевой поверхности— торкретирование,двухслойноеформование,апробирование;форма изделий— прямоугольныепараллелепипедыс прямыми угламии ровнымигранями. Керамическиелицевые камнии кирпич предназначаютсядля облицовкифасадов зданийили сооружений,внутреннихстен вестибюлей,лестничныхклеток, переходови т. п. Облицовочныеработы могутвестись одновременнос кладкой стен.

Техническаяхарактеристика

Размеры:

кирпича............. 250Х120Х65

камня..............250Х120Х65250

Прочность,марки ...........100,125, 150 250

Морозостойкость,марки ........35, 50

Объемнаямасса пустотелогокирпича

и камня,кг/м³............1250—1400

Масса одногокирпича, кг........2,5—2,8

Масса одногокамня, кг.........5,1—5,6

Водопоглощение,%..........6,0—14,0

Морозостойкость,циклы ........25—50

Двухслойныйлицевой кирпичпредставляетсобой керамическоеизделие, изготовленноепластическимпрессованиемиз двух глинистыхслоев. Лицевойслой кирпичатолщиной5 мм может иметьразличный цвет.Двухслойныйкирпич выпускаетсятрех марок:100, 125, 150.

Кирпич и камниукладываются(можно друг надруга в дваряда) в клеткина подкладкахили поддонахраздельно помаркам и цветамлицевых поверхностей.В открытыхтранспортныхсредствахкирпич и камниперевозятсяна поддонах.Погрузка ивыгрузка кирпичаи камней должныпроизводитьсямеханизированнымспособом спомощью специальныхзахватов, погрузканавалом ивыгрузка сбрасываниемзапрещаются.

Изготовители—Горынскийзавод облицовочно-фасаднойкерамики,производственноеобъединение«Мннскстройматерналы»,намечаетсяосвоение наМинском заводестроительныхматериалови Брестскомкомбинатестроительныхматериалов.

Блокиконструкционные,кирпич профильный.Кирпичи блоки представляютсобой обожженныепустотелыеконструкционныедекоративныеизделия прямоугольногои профильногосечения с несквознымипустотами,изготовляемыеметодом полусухогопрессованияиз глин, с добавкамиили без них. Впроизводствеизделий можетбыть использованашликернаяподготовкамассы с последующимполучениемпресс-порошкав башеннойраспылительнойсушилке. Изделияизготавливаютсяс естественнойлицевой поверхностьюили покрытымиглазурью.Керамическиеконструктивно-декоративныекирпич и блокипредназначеныдля облицовкифасадов зданийи сооружений,внутреннихстен вестибюлей,лестничныхклеток, переходови т. п. Облицовкаможет вестисьодновременнос кладкой.Изготовители: Обольскийкерамическийзавод, АО «Керамин».

Керамическийдекоративныйкирпич с оплавленнойповерхностью.Представляетсобой полнотелыеили пустотелыесиликатныеили керамическиеизделия, изготовляемыепо общепринятойтехнологиис последующимоплавлениемлицевой поверхностинизкотемпературнойплазмой. Кирпичс оплавленнойповерхностьюизготавливаетсядвух видов:

А—с оплавленнойодной тычковойи одной смежнойлотковой сторонами;

Б—с оплавленнойодной лотковойстороной,Предназначаетсядля облицовкифасадов зданий,внутреннихстен вестибюлей,лестничныхклеток, переходови т. д. Облицовкаможет вестисьодновременнос кладкой стен.Упакованныйраздельно помаркам, цветамсиликатныйи глиняныйкирпич с оплавленнойповерхностьюхранится впакетах наподдонах, которыеследует защищатьот атмосферныхосадков имеханическихповреждений.В открытыхтранспортныхсредствахкирпич перевозитсяна поддонах.Погрузка егонавалом и выгрузкасбрасываниемзапрещаются.Изготовитель— Опытно-экспериментальное предприятиеМинского НИИСМ.

Кирпич глиняныйлицевой глазурованный.Кирпич глиняныйлицевой гпазурованныйпредставляетсобой полнотелоеили пустотелоеизделие, покрытоеглазурью содной или двухсмежных лицевыхсторон. По характерупокрытия изделиеделится на тритипа;

А — с покрытиемглазурью однойтычковой иодной смежнойложковой стороны;

Б — с покрытиемглазурью однойложковой стороны;

В — с покрытиемглазурью однойтычковой стороны.Выпускаетсябелого, синего,голубого, коричневогои других цветов.Допускаетсяизготовлениеглазурованногокирпича однократнымили двукратнымобжигом. Применяетсядля облицовкифасадов зданий,внутреннихстен вестибюлей,лестничныхклеток, переходов,архитектурныхансамблей ит. п. Облицовкаможет вестисьодновременнос кладкой стензданий в соответствиис, действующимиСНиП каменныхи армокаменныкконструкций.В настоящеевремя кирпичне производится.

Кирпичи камни керамическиепустотныеизготовленныепо технологиипластическогопрессования.Кирпичи камни керамическиепустотелыеи пористопустотелыепредставляютсобой обожженныеизделия, изготовляемыепластическимпрессованиемиз глины с добавкамиили без них.Изделия выпускаютсяс 18пустотами,(пустотность27,0%). Пообъемной массекирпич и камниделятся наклассы А и Б.Применяютсяа наружных ивнутреннихнесущих и самонесущихстенах зданийи сооружений,гражданского,промышленногои сельскохозяйственногостроительства,а также дляизготовлениякрупных стеновыхблоков и панелей.Кирпич и камнихранятся наподдонах раздельнопо маркам, классами видам. Прихранении поддоныс изделиямимогут устанавливатьсядруг на другав два ряда. Перевозкакирпича и камнейпроизводитсяна поддонах.Изготовители— Брестский,Полоцкий иВитебскийкомбинатыстроительныхматериалов,Горыньскиийзавод облицовочно-фасаднойкерамики.

Кирпичглиняныйобыкновенный.Кирпич глиняныйобыкновенныйпредставляетсобой обожженныйсплошной ипустотелыйискусственныйкамень, изготовляемыйпластическими полусухимпрессованиемиз глины с добавкамиили без них. Онимеет формупрямоугольногопараллелепипедас прямыми ребрамии ровными гранями.Применяетсяв каменных иармокаменныхконструкцияхв соответствиисо строительныминормами и правилами.Кирпич долженхраниться наподдонах раздельнопо маркам ивидам. Поддоныс кирпичоммогут устанавливатьсядруг на другав два ряда. Кирпичс несквознымипустотами прихранении укладываетсяпустотамивниз. Перевозкакирпича производитсяна поддонахили пакетами.Погрузка наваломи выгрузкасбрасываниемзапрещается.Изготовители— производственныеобъединения«Гомельстройматериалы»,«Минскстройматермалы»;комбинатыстройматериаловГродненский,Полоцкий,Молодечненскийи Брестский;Минский заводстройматериалов;кирпичныезаводы Бобруйскийи Обольский;Обольскийзавод керамическихизделий.

Печныеизразцы

Печныеизразцы представляютсобой керамическиеизделия специальнойформы с глазурованнойповерхностью.С их внутреннейстороны имеетсяособый борт,служащий длявзаимногокрепленияизразцов. Изразцыпечные выпускаютсятипа «Рустии»,по форме— прямыеи угловые;соединениеглазури с черепком— прочное,без наличиятрещин. Применяютсядля облицовкии кладки лицевыхповерхностейотопительныхбытовых печей.Изразцы хранятсяв закрытыхпомещенияхраздельно поформе, цветуи сортам. Перевозкапроизводитсялюбым видомтранспорта,обеспечивающимзащиту изделийот механическихповреждений.При хранениии транспортированииизразцы укладываютсяпопарно лицевымиповерхностямидруг к другуи прокладываютсябумагой илистружкой.Изготовители— Гродненскийкомбинатстройматериалов,Оршанскийкомбинат силикатныхизделий.

Керамическаячерепица

Черепицаплоская ленточнаяполусухогопрессованияимеет габаритныеразмеры, мм360*153. Количествоштук на 1 м²кровли 40,8. Масса1 м² кровли 10кг. Морозостойкостьне менее 50 циклов.Изготавливаетсяна АО «Керамин».

Черепицакерамическаяангобированнаяполусухогопрессования.Масса 1 м² покрытияв насыщеномводой состоянии44-45 кг. Морозостойкость100 циклов. Водопроницаемость– водонепроницаема.Изготавливаетсяна АО «Керамин».

Черепицаконьковая имеетразмеры, мм365*200. Масса 1 п.м.конька не более10 кг. Морозостойкостьне менее 50 циклов.Изготавливаетсяна АО «Керамин».

ЧерепицаS – образнаяленточнаяпластическогоформованияимеет размеры390*215 мм. Количествоштук на 1 м²17-20. Масса 1 м²кровли около50 кг. Морозостойкостьне менее 50 циклов.Изготавливаетсяна ВитебскомОАО «Керамика».

Керамическаяплитка

Керамическиеплитки изготавливаютсяиз глиняноймассы с окрашивающимии другими добавкамиили без них споследующимобжигом и применяютсядля настилкиполов и облицовкистен в санитарныхузлах, вестибюлях,жилых и производственныхпомещениях.По виду лицевойповерхностиплитки могутизготавливатьсягладкие, с рельефоми теснением;по цвету –одноцветныеи многоцветные.Цвет и узорплиток устанавливаютсяэталонами.Плитки должныиметь правильнуюформу, четкиеграни и ровныелицевые поверхности;все плиткиодной партиидолжны бытьоднотоннымипо цвету. Наобратной сторонеплитки долженбыть нанесеноттиск-клеймозавода изготовителя.В настоящеевремя ведущимпроизводителемкерамическойплитки на территорииРБ являетсяАО «Керамин».

Керамическиетрубы

Керамическиедренажныетрубы.Керамическиедренажные трубыпредставляютсобой обожженныепустотелыекерамическиеизделия, изготовленныеиз глин с добавкамиили без них.Выпускаютсяцилиндрическойили шестиграннойформы. Керамическиедренажные трубыприменяютсяв мелиоративномстроительстведля устройствазакрытогодренажа с защитойстыков фильтрующимиматериалами.Трубы на складепредприятия-изготовителяхранятся вконтейнерахили уложеннымив штабеля высотойне более1,5м на ровныхгоризонтальныхплощадкахраздельно попартиям, Перевозкапроизводитсяв закрытыхтранспортныхсредствах.Изготовители—Витебский иПолоцкий комбинатыстроительныхматериалов,Бобруйскийкирпичныйзавод.

Керамическиеканализационныетрубы. Канализационнаятруба представляетсобой пустотелоеводонепроницаемоекерамическоеизделие, наодном концекоторого имеетсяраструб. Наружнаяи внутренняяповерхностьтруб покрытазащитным слоемглазури. Изготавливаютсяиз глин с добавкамии обжигаются.Керамическиетрубы применяютсяв условияхнеагрессивныхи агрессивныхгрунтовых воддля строительствабезнапорныхканализационныхсетей производственных,бытовых и дождевыхсточных вод.Трубы хранятсяраздельно поразмерам внутреннегодиаметра уложеннымигоризонтальнов контейнеры.При перевозкежелезнодорожнымтранспортомтрубы укладываютсягоризонтально.Изготовитель— Речицкийкерамико-трубныйзавод производственногообъединения«Гомельстройматериалы».

Керамическиезаполнители

Керамзитовыйгравий. Представляетсобой искусственныйпористый материал,получаемыйвспучиваниемпри обжигесиликатныхпород (глин,трепела, сланцев)или зол тепловыхстанций. Керамзитовыйгравий применяетсяв качествезаполнителяпри изготовлениитеплоизоляционного,конструкционно-теплоизоляционногои конструкционноголегких бетонов.Керамзитовыйгравий в зависимостиот размеровзерен подразделяетсяна фракции;5—10, 10—20 и 20—40мм. По обьемной-насыпноймассе на марки:350, 400, 450, 500, 550 и 600.Морозостойкостьгравия не менее15 циклов с потерейв массе приэтом не более5%. Водопоглощениедля гравиямарок 450—600—20%,марки 400—25%.Гравий хранитсяотдельно пофракциям, марками классам. Прихранении итранспортированиигравий не долженподвергатьсязагрязнению,увлажнениюи механическомуразрушению.Изготовители— Витебскийкомбинат строительныхматериалов,Петриковскийзавод керамзитовогогравия, Минскийзавод строительныхматериалов.

Щебень ипесок аглопоритовый.Аглопоритпредставляетсобой искусственныйпористый заполнитель,получаемыйиз природногосырья и отходовпромышленностипутем спеканияс последующимдроблениеми рассевом.Применяетсяв качествезаполнителядля изготовлениятеплоизоляционных,теплоизоляционно-конструкционныхи конструкционныхлегких бетонов. Щебень аглопоритовыйв зависимостиот размеровзерен подразделяетсяна фракции:5—10, 10—20 и 20—40мм (менее 5мм—рядовой),каждая фракция— от насыпнойплотности(объемной массы)— на марки600, 700, 800, 900 и от прочности,определяемойпри сдавливаниив цилиндре,—намарки: П-75, П-100, П-125,П-150, П-200, П-250, П-300, П-350.Щебень транспортируетсяи хранитсяраздельно пофракциям имаркам, а песок— по фракциям.Щебень можетперевозитьсялюбым видомтранспортав открытых илизакрытых вагонахи автомашинах,хранится— в закрытыхили открытыхскладах. Песокперевозитсяв закрытыхтранспортныхсредствах,исключающихего распыление.

Песок перлитовыйвспученный.Представляетсобой пористыйматериал, получаемыйпри термическойобработкедробленыхвулканическихводосодержащихпород (перлита,обсидиана идругих вулканическихстекол). Предназначаетсядля примененияв качествезаполнителятеплоизоляционных,конструкционно-теплоизоляционных,конструкционныхи жаростойкихлегких бетонови огнестойкихштукатурныхрастворов, дляизготовлениятеплоизоляционныхи акустическихматериалов,наполнителяи добавок припроизводствематериалови изделий (линолеума,красок, резиновыхизделий, огнестойкихи антикоррозионныхобмазок), а такжедля теплоизоляционныхзасыпок притемпературеизолируемыхповерхностейот минусовыхдо плюс 875°С.Вспученныйперлитовыйпесок поставляетсяв полиэтиленовыхили бумажныхмногослойныхмешках илидругой таре,не допускающейего распыления,увлажненияи загрязнения.Транспортированиеи хранениепеска производитсяраздельно пофракциям имаркам. Изготовитель— Минский заводстройматериалов.



Изм	Лист	№ докум.	Подп.	Дата
Разраб.		Шульгович			Методыконтроля качествакерамическихматериалов	Лит.	Лист	Листов
Пров.

Н.Контр.
Утв.

2. МЕТОДЫКОНТРОЛЯ КАЧЕСТВАКЕРАМИЧЕСКИХМАТЕРИАЛОВ

Керамическиеизделия должныизготавливатьсяв соответствиис требованиямистандарта потехническомурегламенту,утвержденномув установленномпорядке. Определениекачества продукцииначинаетсяс характеристикивнешнего вида.Определяютцвет, рельеф,фактуру поверхности,наличие дефектоввнешнего вида(отбитостьуглов, трещены,заусенцы и т.

Определениеводопоглощениястеновых керамическихматериалов.

Определение проводят поГОСТ 7025. Водопоглощениеопределяютпри насыщенииобразцов водойс температурой20 градусов приатмосферномдавлении. Образцывыдерживаютв воде в течении48 часов. Насыщенныеводой образцывзвешиваютна аналитическихвесах. Водопоглощениеобразцов определяютпо формуле:

где:

м₁– массаобразца насыщенноговодой, г;

м – массаобразца высушенногодо постоянноймассы, г

За значениеводопоглощенияизделий принимаютсреднее арифметическоерезультатовопределенияводопоглощенияне менее 3-хобразцов. Дляускоренияпроцесса насыщениякерамическихматериаловводой образцыподвергаюткипячению втечении 5 часови остываниюна протяжении19 часов иливакуумированиюв эксикаторес помощю вакумногонасоса приразрежениинад поверхностьюводы 0,05 Мпа.

Определениеморозостойкости

Морозостойкостьрядовых изделийопределяюткак объемнымтак и одностороннимметодамизамораживания,а лицевых –только одностороннимзамораживанием,как наиболееблизким к условиямэксплуатации.Определениепроводят постепени поврежденийили потеремассы на 8-миобразцах, а попотере прочностина 16-ти образцах.Предварительнообразцы насыщаютводой в течении72 часов, а приодностороннемзамораживанииподвергаютдождеваниюне менее 8-мичасов, чтобылицевая сторонапокрыласьсплошной водянойпленкой. Далееобразцы подвергаютзамораживаниюв установкеХДУ не менее8-ми часов. Послеокончаниязамораживанияохлажденнуюповерхностьоттаивают спомощью дождевания.Затем проводятоценку степениповреждений,определяютпотерю массыи потерю прочности.

где:

R_к –значение пределапрочностиконтрольныхобразцов;

R – значениепредела прочностипри сжатииобразцов послезамораживанияи оттаивания.

Определениепроводят дополного разрушенияобразцов.

Определениесредней плотности

Определениепроводят, измеряялинейные размерыобразца и определяямассу. Среднююплотностьвычисляют поформуле:

где:

_ср – средняяплотностьобразца в кг/м³;

V – объемобразца, м³;

м - масса образца,кг.

Определениеистинной плотности

Определениепроводятпикнометрическимметодом параллельнона двух навескахмассой около10 г. Для этоговзвешиваютчистые и высушенныепикнометрывместимостью50-100 мл, пикнометрыс навескойпредварительноизмельченногоматериала (дополного прохождениячерез сито0,63). Затем наливаютв пикнометрводу до половиныобъема и кипятятв течении 15-20 минутна водянойбане. Послеэтого пикнометрызаполняютжидкостью дометки по нижнемумениску и взвешивают.Истинную плотность_и вг/см³ вычисляютпо формуле:

где:

_w–плотностьжидкости, г/см³;

м₂ – массапикнометрас навеской, г;

м₃ – массапикнометра,г;

м₄ – массапикнометрас жидкостью,г;

м₅ – массапикнометрас навеской ижидкостью, г.

Определениепредела прочностипри сжатии

Определениепредела прочностипри сжатиипроизводится соответствиис требованиямиГОСТ 8462. Количествообразцов, подлежащихиспытаниюопределяетсяпо таблицамв зависимостиот вида изделия.Образцы испытываютсяв состоянииестественнойвлажности.Отбор образцовдля испытанийпроизводитсяпо правилами в порядке,устанавливаемымдействующимистандартамина соответствующиевиды стеновыхи облицовочныхматериалов.

Кирпич глинныйраспиливаютили разделяютлюбым способом,допускающимразделениекирпича на дверавные половинкибез его раздробления.Обе половинкикирпича накладываютпостелями однана другую исоединяютцементнымтестом. Верхнююи нижнюю поверхностиобразцов,соприкасающихсяплитами пресса,выравниваюттем же тестом. Для испытаниякерамическихкамней правильнойформы верхнююи нижнюю поверхностиобразцов,соприкасающихсяс плитами пресса,выравниваютцементнымтестом слоемне более 5 мм.

Испытанияобразцов производятна прессе, степеньточности показанийкоторого недолжна бытьниже чем 2%. Однаиз плит прессадолжна иметьсферическоеопирание,обеспечивающеевозможностьее поворота.Предел прочностипри сжатиистеновых материаловопределяетсяиспытаниемобразцов вположении,соответствующемположению ихв кладке. Нагрузкана образец вовремя испытаниядолжна прикладыватьсяплавно, безтолчков и сотрясенийсо скоростью2-3 кгс/см² в секунду,до полногоразрушенияобразца.

Пределпрочности присжатии отдельногообразца вычисляютпо формуле:

где:

Р - наибольшаясжимающаянагрузка, кгс.

F - площадьпоперечногосечения образцабез вычетаплощади пустотв см².

Пределпрочности присжатии материаловданной партииопределяютс точностьюдо 1%, как среднееарифметическоезначение результатовиспытанийобразцов.

Определениепредела прочностипри изгибе

Определениепредела прочностипри изгибепроизводится соответствиис требованиямиГОСТ 8462. Количествообразцов, подлежащихиспытаниюопределяетсяпо таблицамв зависимостиот вида изделия.Образцы испытываютсяв состоянииестественнойвлажности.Отбор образцовдля испытанийпроизводитсяпо правилами в порядке,устанавливаемымдействующимистандартамина соответствующиевиды стеновыхи облицовочныхматериалов.

Дляиспытаниякирпича приизгибе образцыпринимают ввиде целыхизделий, которыеиспытываютуложеннымиплашмя по схемебалки, свободнолежащей на двухопорах с расстояниеммежду опорами20 см. Испытаниепроизводятсясосредоточеннойнагрузкой,приложеннойпосерединепролета.

Дляиспытанияобразцов наизгиб применяютпресс любойсистемы, снабженныйприбором позволяющимрегистрироватьвеличину разрушающейнагрузки сточностью до25 кгс.

ределпрочности приизгибе отдельногообразца вычисляютпо формуле:

где:

Р – наибольшаянагрузка, отмеченнаяпри испытанииобразца, кгс;

l - расстояниемежду осямиопор в см;

b – ширинаобразца в см;

h – высотаобразца в серединепролета безвыравнивающегослоя.

Пределпрочности приизгибе материаловданной партииопределяютс точностьюдо 1%, как среднееарифметическоезначение результатовиспытаний пятиобразцов.

Определениепустотностиизделий

Определениепустотностиизделий производитсяв соответствиис требованиямиГОСТ 7025. Пустотностьизделий Попределяетсяв % по формуле:

где:

V₁ – объемпустот в изделиив см³;

V - объемизделия в см³.

Определениетеплопроводности

Теплопроводностьполнотелыхизделий определяетсяпо ГОСТ 7076. Теплопроводностьпустотныхизделий определяетсяпо ГОСТ 26254 пометоду стационарноготепловогорежима на установкепозволяющейиспытыватьобразцы с рабочейповерхностью0.25 – 0.5 м². Теплопроводностьизделий свертикальнымрасположениемпустот определяютпо формуле:

где:

q – среднеезначение плотноститепловогопотока в Вт/м²;

Т_в, Т_н –среднеарифметическиезначения температурвнутреннейи наружнойповерхностейфрагмента;

 - толщинафрагмента вм.

Теплопроводностьизделий сгоризонтальнымрасположениемпустот вычисляютпо формуле:

где:

_т,_l– теплопроводностьизделий изтычковых илошковых рядов.

Определениерадиоактивности

Удельнуюэффективнуюактивностьестественныхрадионуклидовкерамическихстеновых материаловопределяетсяв соответствиис требованиямиГОСТ 30108.

Определениетермическогокоэффициенталинейногорасширения(ТКЛР)

Определениепроводитсяпо ГОСТ 27180 накварцевомдилатометресистемы ГИСмарки ДКВ – 5АМв интервалетемператур20-400 градусов припостояннойскорости нагрева3-5 градусов вминуту ( в УП«НИИСМ» в лабораториифизхимии силикатовкварцевыйдилатометроборудованселитоваойпечью позволяющейпроизводитьопределениеТКЛР до 1200 градусов.Определениепроводятсяна образцахразмером 50*5*5 мм.Удлинениеобразцов фиксируетсяиндикаторомчасового типас ценой деления0,001 мм.

Определениеистираемости

Испытаниеплиток наистираемостьпроводят навращающемсяметаллическомдиске с неподвижнозакрепленнымидержателями,которые должныплотно прижиматьиспытуемыеобразцы к поверхностидиска. Сопротивлениеплиток истираниюхарактеризуетсяпотерей плитокв массе послепрохожденияиспытуемымиобразцами 150 мпути по кругу.Потерю однойплитки в массе(g) определяетсяпо формуле:

где:

g₂ - массаплитки до испытанияв г;

g₁ – массаплитки послеиспытания вг;

F – площадьплитки, подвергаемойистиранию, см².

Методыисследованияструктуры ифазового составакерамическихматериалов.

Дифференциальныйтермическийанализ (ДТА)основан наизучении спомощью измерениятемпературыпроцессовидущих с выделениемили поглощениемтепла. Определениепроводитсяв соответствиис требованиямиГОСТ 5226. При проведениианализа испытуемыйобразец постояннонагреваютрегистрируяизменениетемпературыПроисходящиев материалефазовые превращениясопровождаютсяпоглощениемили выделениемтепла, что вызываетизменениескорости нагреваобразца приэтом на кривыхнагреванияпоявляютсясоответствующиеотклоненияв виде перегибови площадокпараллельныхоси времени.ДТА керамическихматериаловпроводят винтервалетемператур20-1200 градусов надериватографеОД –108 или О-1500Д,при постояннойскорости нагреваравной 10 градусовв минуту. Одновременнопроводитсязапись кривыхтемпературы,ДТА, термогравиметрическойкривой и дифференциальнойтермогравиметрическойкривой. В качествеэталона используетсяпрокаленныйглинозем.

Рентгенофазовыйанализ (РФА)проводитсяна установкахмарки «Дрон»с ионизационнойрегистрациейрассеянныхлучей ( излученияCu K_,Co K_,Fe K_,).Детекторомизлученияявляется счетчикГейгера. Сущностьданного методазаключаетсяв изучениидифракционнойкартины (дифрактограммы)получаемойпри отражениирентгеновскихлучей атомамикристаллическойрешетки кристаллов.По дифрактограммеопределяютуглы отражения() соответствующиемаксиумам, аоценивают ихотносительнуюинтенсивность.По найденнымдля каждогопика значениям и известнойдлине волны определяютмежплоскостноерасстояниепо формулеВульфа –Брегга:

Расшифровкадифрактограммыпроводитсяпо американскойрентгенометрическойкартотеке.

Электронныемикроскопическиеисследованияпозволяютизучить микроструктуруобъекта, границызерен, фазовыйсостав, размери вид кристаллови пор при увеличениидо 50000 раз. В растровыхэлектронныхмикроскопахповерхностьобразца сканируетсятонким электроннымпучком, а вторичноепреобразованноеизображениепередаетсяна экран монитора.С этой цельюна поверхностьскола материаламетодом термическогонапылениянаноситсятокопроводящеепокрытие изхрома или золота.Подготовкаобразцов дляисследованияна электронноммикроскопепроводитсяметодом травленияреплик плавиковойкислотой.



Изм	Лист	№ докум.	Подп.	Дата
Разраб.		Шульгович			Сырьеваябаза керамическойпромышленностиРБ	Лит.	Лист	Листов
Пров.

Н.Контр.
Утв.

3. Сырьеваябаза керамическойпромышленностиРБ

Дляпроизводствакерамическихизделий применяютследующиеосновные видысырья: беложгущиесяглины и каолин,кварц, кварцевыйпесок, полевойшпат, пегматит,нефелиновыйсиенит, сподумен,мел, магнезит,доломит, чистыеоднородныепо составуразновидностицветных глин.В массы специальногосостава дляизготовленияразных видовтехническойкерамики водяттальк, андалузит,окислы магнияи др.

Ксырьевым материалампредъявляютсявысокие требованияв отношенииоднородностии стабильностиих состава;включенияинородныхматериаловне допускаются.Недостаточночистые исходныематериалыобогащаютотмучиванием,флотацией,воздушной илиэлектромагнитнойсепарацией.

Сырьевыематериалыподразделяютсяна пластичныеи отощающие.К пластичнымотносятсяглинистые. Котощающим всеостальныематериалы необладающиепластичностью.

Пластичныесоставляющие

Глины — этополиминеральныеосадочныепороды, являющиесярезультатомсовместногодействия выветриванияи жизнедеятельностимикроорганизмов.При затворенииводой глинапридаёт массепластичность,что даёт возможностьформоватьизделия сложнойформы с небольшимусилием сохранятьеё после снятиянагрузки иприобретатькамнеподобноесостояние послетермообработки.Минеральныйсостав глиночень сложен.Основу составляеткаолинит,монтмориллонит,минералы группгидрослюд.Кроме этогоприсутствуютпримеси кварцевогопеска, полевыхшпатов, карбонатов,растворимыхсолей и органическихостатков. Частицыглинообразующихминералов имеютразмер 0,001 — 10 мкми в основномпластинчатуюформу. Они неспособны включатьводу в своюхимическуюструктуру, ноудерживаютеё вокруг частицв виде тонкихплёнок (физическисвязаннаявода). Поэтомубольшая частьглинистыхминераловувеличиваетсвой объём,т.е. набухает.

Существуетклассификацияглин по несколькимхарактеристикам.

Похимическомусоставу глиныподразделяютсяпо содержаниюAl₂O₃:

высокоглинозёмистые— более 45%
высокоосновные— 38 – 45%
основные— 28 – 38%
полукислые— 14 – 28%
кислые— менее 14%

Посодержаниюкрасящих оксидовFe₂O₃и TiO₂ делятна 4 группы: отнизкого содержания— не более 1% довысокого —Fe₂O₃более 3%, TiO₂больше 2%.

НевысокоесодержаниеAl₂O₃при значительномSiO₂ можетсвидетельствоватьо запесоченностисырья или отом, что основнымглинообразующимкомпонентомявляетсямонтмориллонит.Малое содержаниеAl₂O₃при значительномсодержанииоксидов щелочныхметалловсвидетельствуето легкоплавкостиглин.

Пластичностьглин — основнаяхарактеристикадля полученияизделий лепкой,раскаткой ивыдавливаниемчерез мундштук.Чем пластичнейглина, тем большечисло пластичности(П = П₁ + П₂), темлегче формованиеиз пластическоймассы.

Попластичностиглины подразделяютсяна 5 групп: отвысокопластичныхдо непластичных.

Нижний пределпластичности(П₂) — это минимальноесодержаниеводы в глине,при которомна поверхностиглиняного жгутадиаметром до3 см³ отмечаетсяпоявлениетрещин (массарассыпаетсяв руках).

Верхнийпредел пластичности(П₁) — содержаниеводы в глине,при которомона приобретаетсвойства текучести(масса прилипаетк рукам).

По чувствительностик сушке глиныделят на 3 категории:высокочувствительные,среднечувствительные,малочувствительные.

По огнеупорностиглины делятна легкоплавкие— огнеупорностьниже 1350 ⁰С, тугоплавкие— огнеупорность1350 — 1580 ⁰С, огнеупорные— огнеупорностьвыше 1580 ⁰С. Дляизготовленияогнеупоровгодятся толькопоследниеглины. Для фарфораи фаянса —огнеупорныеи беложгущиесятугоплавкие.Для строительнойкерамики иизделийхозяйственно-бытовогоназначенияиспользуютлегкоплавкиеглины.

Месторожденияогнеупорныхглин: Украина— Чесовьяское,Дружковское,Новорайское,Веселовское.Месторождениякаолинов: Украина— Глуховецкоеи Просяновское.Российскиеместорожденияглин: Трошковскоеи Латненское.Каолины — Кыштынскоеи ЖуравлиныйЛог. Месторождениялегкоплавкихглин: российское— Имбрийское(голубой цвет),Кучинское; вБеларуси —Гайдуковка(Минская обл.),Лукомль (Витебскаяобл.), Осетки,Секеровщина,Заполле, Гершоны,Щебринь. Тугоплавкие:Гародное, Туровское,Городок, Столинскиехутора. Каолины:Ситница, Глушковичи.

Отощающиедобавки.

Отощающиематериалыиграют в массахсложную роль,с одной стороны,улучшают усадку,способствуютбездефектнойсушке изделий,с другой стороныснижают пластичностьмасс.

Кварцевыепески и кварцсодержащиематериалы(кварцит, жильныйкварц, трепел,диатомит, маршалити др.) характеризуютсясодержаниемSiO₂, Fe₂O₃,TiO₂ и щелочно-земельныхоксидов.

Шамот — этоогнеупорныйматериал, полученныйпутём обжигаглин и каолина.В роли шамотавыступает либоизмельчённыйи рассеянныйбой изделий,бой огнеупорныхкапселей, либоспециальноизготовленныйшамот из огнеупорныхглин.

Плавни втехнологиикерамики играютважнейшую роль,т.к. они не толькообразуют стеклофазу,но и позволяютснижать температуруспекания и,следовательно,обжига изделия.Из наиболеераспространенныхплавней вкерамическойпромышленностииспользуютсяполевые шпаты,пегматиты,доломит, нефелин,сиенит, перлит,тальк и некоторыевиды искусственныхматериалов,например, бойтарного стекла.Полевые шпаты(ортоклаз, альбит,анортит, микроклин),в чистом видевстречаютсяредко и дляпроизводстватонкой керамикиприменяютсяс определённымсодержаниемкрасящих оксидов(не более 0,3%), щелочей(не менее 12%) икалийнонатриевыммодулем (K₂O/Na₂O)не менее 2%. Наиболеешироко используютсяв России Карельскоеполевошпатовоесырьё (Чупинскиеполевые шпатыи пегматиты).

Одна из важныхстадий керамическогопроизводства— это хранениеи контрольсырья. Прибывшеена предприятиесырье должнопроходитьвходной контроль,на каждую партиюсоставляютпаспорт с указаниемвсех определённыхсвойств и датойприёмки. Каждыйкомпоненткерамическоймассы долженхранится вотдельномотсеке складовсырья. Для карьерныхглин желательнодлительноевылёживаниев условияхпостояннойвлажности илипромораживанияв ямах и на открытыхплощадках.

Дефекты,связанные ссырьевымиматериаламиможно условноразделить на2 группы: возникающиеиз-за присутствияв сырье нежелательныхпримесей ивозникающиеиз-за несоблюдениярецептуры масс.

I группасвязана в основномс содержаниемв сырье примесейухудшающихцвет изделия(высаливаниерастворимыхсульфатов,хлоридов вглинах, появлениемушки из-занебольшихвключений,наличие гипсаили муллитав глине), деформирующихизделие приобжиге (наличиекарбонатови слюд в глинах,органическихвеществ).

Дефектыотносящиесяко II группе,могут проявлятьсялишь послеобжига изделий.Поэтому необходимопостоянныйконтрольпромежуточныхтехнологическихпараметровкерамическоймассы на всехтехнологическихстадиях. Посоставу масстипичные составыфарфоровыхмасс содержатполовину пластичныхи отощающихматериалов.Фаянсовые массысодержат большепластичныхи мало полевыхшпатов, в качествеплавня добавляютдоломит, известняки.В майоликовыхмассах широкоприменяетсякак тугоплавкие,так и легкоплавкиеглины в сочетаниис кварцевымпеском и различнымиплавнями (нефелин,доломит). Массадля производствастроительнойкерамики содержитразнообразныеместные легкоплавкиеглины со значительнымсодержаниемшамота, различныхплавней.

В современномкерамическомпроизводствестремятсяиспользоватьнетрадиционныевиды сырья(пирофиллит,волластонит,диопсид, рисовуюшелуху, а такжеширокую гаммутехногенныхматериалов,как отходы(металлургическиешлаки, гальваническиешламы, золыТЭЦ), так и заранеесинтезированные.



Изм	Лист	№ докум.	Подп.	Дата
Разраб.		Шульгович			Общеинженерноеоборудованиекерамическойотрасли	Лит.	Лист	Листов
Пров.

Н.Контр.
Утв.

4. Общеинженерноеоборудованиекерамическойотрасли

ДРОБИЛЬНО-ПОМОЛЬНЫЕМАШИНЫ

Дробилыю-помольныемашины чрезвычайноразнообразныи могут бытьклассифицированыпо следующимпризнакам.

По технологическомуназначению:машины первичногоизмельчения,в которые материалпоступаетнепосредственноиз склада иликарьера; машинывторичногоизмельчения,в которые поступаетматериал, ужепрошедшийпервичноеизмельчение.

По величинечастиц конечногопродукта:дробилки—машины,измельчающиематериал довеличины частицболее 0,5 мм; мельницы— машины, измельчающиематериал довеличины частицменее 0,5 мм.

По принципудействия иконструктивнымособенностям:

щековыедробилки спростым (рис.1, а) и сложным(рис. 1, б) движениемподвижной щеки;первые измельчаютматериалраздавливанием,а вторые —раздавливаниеми истираниемпри периодическомприближенииподвижной щекик неподвижной;

онусныедробилки сподвижным валом(рис. 1, в) и с неподвижнойосью (рис. 1, г); этидробилки измельчаютматериалраздавливаниеми изгибом припостоянномприближениик неподвижномуконусу поверхностиподвижногоконуса, которыйсовершаетпоступательныедвижения вгоризонтальнойплоскости (рис.1, г) или круговыедвижения (рис.1, в), эксцентричныеотносительновнутреннейповерхностинеподвижногоконуса;

валковыедробилки (рис.1, д) измельчаютматериал восновномраздавливанием,частично истиранием,ударом илиизгибом междудвумя вращающимисянавстречу другдругу валкамис гладкой, рифленой,ребристой илизубчатойповерхностями;

стругачи(см. рис. 5) измельчаютматериал ножами,закрепленнымина вращающемсягоризонтальномили вертикальномдиске;

бегуны (рис.1, е) измельчаютматериалраздавливаниеми истираниеммежду цилиндрическойповерхностьюкатков и плоскойповерхностьючаши;

дезинтеграторы(рис. 1, ж) измельчаютматериал ударамибыстро вращающихсяжестко закрепленныхмолотков—бил;

молотковыедробилки (рис.1, з) измельчаютматериал ударамии частичноистираниембыстро вращающихсяшарнирно илижестко закрепленныхмолотков;

струйныемельницыизмельчаютматериал впомольнойкамере в результатеударов летящихнавстречу другдругу частиц,поступающихв нее с большойскоростью ипод большимдавлением;

кольцевыемельницы (рис.1, и) измельчаютматериалраздавливаниеми истираниеммежду криволинейнымиповерхностямикольцевойдорожкой ироликами илишарами;

барабанныевращающиеся(рис. 1, к) и вибрационные(рис. 1, л) мельницыизмельчаютматериал ударамии истираниемсвободно падающихмелющих тел,последниеподнимаютсяво вращающемсябарабане поддействиемцентробежнойсилы, а в вибрационныхмельницах —в результатевибрации барабана.

Материализмельчаетсямокрым (с добавлениемводы) и сухимспособами, взамкнутом иоткрытом цикле.При замкнутомцикле измельченныйматериал направляетсяв сортировочныеустройства,откуда кускиили частицынедостаточнойтонкостивозвращаютсядля повторногоизмельчения,а материал снеобходимойвеличинойчастиц используетсяпо назначению.При открытомцикле измельченныйматериал направляетсяв машины илиаппараты длядальнейшейпереработкиили используетсякак готовыйпродукт.

Щековыедробилки

Щековыедробилки применяютдля первичного(грубого) дробленияматериаловтвердых и среднейтвердости. Вщековых дробилкахизмельчениематериаловосуществляетсяраздавливанием(рис. 2, а), раздавливаниеми истиранием(рис. 2, б) припериодическомприближенииподвижнойщеки 2 к неподвижной1.

Щековыедробилки отличаютсябольшим разнообразиемконструкцийи классифицируютсяпо следующимосновным признакам:

по характерудвижения подвижнойщеки — с простым(рис. 3 и рис. 2, а,в, г, ж), сложным(рис. 2, б и е) икомбинированным(рис. 2, д) движением;

по подвесуподвижной щеки— с верхним(рис. 2, а, б, г, д, е,ж) и нижнимподвесом (рис.2, в);

по количествузагрузочныхотверстий —с одним (рис.2, а—е) и двумя—спаренная(рис. 2, ж). Установлено,что производительностьспареннойдробилки меньшедвух обычных,так как неполадкаодной вызываетостановкудругой, усложняетсятехнологическаясхема и процессобслуживания.Некотораяэкономия металлане компенсируетэксплуатационныенедостатки;

по конструкциимеханизма,передающегодвижение подвижнойщеке, — сэксцентриково-шатунным(рис. 2, а, б, в, д, е,ж), кулачковым(рис. 2, г) и др.

аибольшеераспространениеполучили щековыедробилки спростым и сложнымкачаниямиподвижной щеки,с эксцентриково-шатунныммеханизмомс двумя (рис.2, а) и одной (рис.2, б) распорнойплитой, нарассмотрениикоторых мы иостановимся.

Дробилкис простым движениемподвижной щекиимеют цельнолитую(см. рис. 3) илисборную станину.У дробилки нарис. 3 клиньями3 крепитсяребристаярабочая плита(щека) 2. Подвижнаящека 6 с дробящейплитой 4 надетана ось 5.

Дробящиеплиты изготовляютиз марганцовистойстали (с содержанием12—14% Mn) илиотбеленногочугуна, в большинствесоставнымис криволинейнойповерхностьюи параллельнойзоной внизу.Криволинейнаяповерхностьплит способствуетсозданию лучшихусловий дляразрушенияматериала,увеличениюпроизводительностидробилок hа10—20% и удлинениюсрока службыплит, а параллельнаязона повышаетоднородностьпродукта дробления.Рифление плитхарактеризуетсяотношениемвысоты зубак шагу (расстояниюмежду вершинамигребней) ипринимаетсяот 1 : 4 до 1:2. Чем меньшешаг зубьев, теммельче и однороднеепродукт дробления.Зубья однойплиты должнынаходитьсяпротив впадиндругой, чтообеспечиваетизгиб материала.

Приводнойвал 8 в современнойдробилке смонтированв подшипникахкачения. Наэксцентриковуючасть этоговала надетыподшипникикачения, охватываемыеголовкой шатуна9, а на выступающиеза подшипникиконцы — маховики7, один из которыхявляется ишкивом. Маховикисоединены сэксцентриковымвалом многодисковымифрикционнымимуфтами. Назначениеэтих муфт состоитв том, чтобы,не выключаядвигателя,вращающегошкив, можнобыло плавновключитьэксцентриковыйвал 8 дробилки.

ксцентриковыйвал изготовляютиз специальныхсталей — хромоникелевой,хромомолибденовойили ванадиевой,а для небольшихмашин — из Ст5.Регулированиеширины разгрузочнойщели осуществляютклиньями 12 и15 (см. рис. 3). Приподъеме клина12 (см. рис. 3) болтами10 разгрузочнаящель уменьшается.

Шатун 9, связанныйс одной стороныс подвижнойщекой 6, а спротивоположнойстороны — склином 15 распорнымиплитами 16, передаетдвижение подвижнойщеке. Распорнаяплита 16 припопадании взагрузочноеотверстиедробилки недробимогопредмета перерезаетпредохранительныеболты рис. 3 раньше,чем другаяболее ответственнаядеталь дробилки.Чтобы распорныеплиты не выпадали,подвижная щека6 оттягиваетсяза ось 18 тягой17 с пружиной14, сжимаемойгайками 13. Крупныедробилки оборудуютцентрализованнойавтоматическойсистемой густойи жидкой смазок.

Валковыедробилки

Валковыедробилки применяютдля тонкого,мелкого, среднегои крупногоизмельчениягорных породи других материаловразличнойтвердости,брикетированияматериалов,удаления изглины каменистыхвключений ит. д. В валковыхдробилкахизмельчениематериалаосуществляетсяраздавливанием,частично истиранием,ударом илиизгибом междудвумя вращающимисянавстречу другдругу валкамис гладкой,зубчатой илирифленойповерхностями.

Достоинствавалковых дробилок:простота устройства,надежностьв работе, небольшойрасход энергии.Недостатки:дробилка сгладкими валкамиможет измельчатьотносительнонебольшие кускиматериала,небольшаяпроизводительность,наличие вибрациии необходимостьравномерногонепрерывногопитания валковво избежаниеснижения ихэффективности.

Валковыедробилки можноклассифицироватьпо следующимосновным признакам.

По назначениюи форме рабочейповерхности:1) для тонкого,среднего имелкого дробленияматериалов,с гладкойповерхностьювалков, с продольнымиполукруглымивыемками наодном из валков;2) для крупногодробленияглинистыхматериаловс зубчатымивалками; 3) длясреднего имелкого дробленияглинистыхматериалови удалениякамней с однимгладким и другимрифленым валкамии с валками,имеющими винтовуюповерхность;4) для крупного,среднего, мелкого,тонкого дробленияматериалови формованиябрикетов сдырчатымивалками и валками,имеющимиполусферическиевыемки на двухвалках.

алковаядробилка мелкогои среднегодробленияимеет конструктивноеоформление,в основномподобное дробилке,показаннойна рис. 4, валки—сгладкой, рифленойили зубчатойповерхностьюи различнооформленнымприводом. Зазормежду валкамиустанавливается3—30 мм. У дробилок(см. рис. 4) на станине4 установленыкорпуса подшипников3 и 11, в которыхсмонтированывалы валков6 и 10. Корпуса11 подшипниковприкрепленык станине, акорпуса 3подшипниковудерживаютсяпредохранительнымипружинами 5,которые позволяютвалку 6 отойтиот валка 10 вслучае попаданиямежду ниминедробимыхпредметов.Привод валковосуществляетсячерез ременнуюпередачу, шкив9, вал 12 и шестерни/, 2, 7 и 8. Шестерни6 и 7 изготовляютс длиннымизубьями.

В валковыхдробилкахвалки, подшипники,направляющие,пружинныеамортизаторыи привод валковотличаютсяразнообразиемконструкций.Привод валковосуществляетсяот электродвигателячерез редуктори карданныевалы, которыеобеспечиваютпередачу вращениявалкам дажепри значительномотходе их другот друга.

При разнойокружной скоростивалков с гладкойповерхностьюони дробятматериалраздавливаниеми истиранием,а в дробилкахс зубчатымивалками — удароми изгибом. Еслиодин из валковимеет продольныеполукруглыевыемки, то валкидиаметром 600мм могут захватыватькуски материаларазмером 60 идаже 85 мм в поперечнике.

Бегуны

Бегуны широкоприменяют длямелкого и тонкогодробленияматериаловмягких и среднейтвердости.

Принципдействия бегунов состоит визмельченииматериаловраздавливаниеми истираниеммежду цилиндрическойповерхностьюкатков и плоскойповерхностьючаши. Каткипри помощикривошиповшарнирносоединены сзакрепленнымна вертикальномвалу хомутом,благодаря этомукатки всейтяжестью опираютсяна материал,находящейсяпод ними, и свободноприподнимаютсяпри увеличениислоя материалаи попаданиипод них недробимыхпредметов.

Бегуныклассифицируютпо следующимосновным признакам.

По технологическомуназначению:для мокрого,сухого и полусухогоизмельчения;для измельченияи перемешиванияи только перемешивания;для брикетированиясырьевой смеси;с металлическимикатками иметаллическимподом; с каменнымикатками и каменнымподом.

По способудействия:периодическогои непрерывногодействия.

Ножевыеглинорезки

Ножевыеглинорезки(стругачи) нашлиширокое распространениедля предварительногоизмельченияглинистыхматериаловзначительнойвлажности,мерзлых и большейкрупности, чемматериалов,поступающихв валковуюдробилку ибегуны.

тругачибывают с вертикальными с горизонтальным(наиболеераспространены)режущим диском.Последние имеютдиск 1 с ножами2, закрепленнымипод углом 30° врадиальныхпрорезях. Дисксвободно надетна ось 3 и опираетсяна подпятник4. Снизу к дискуприкрепленнаправляющийусеченный конус7 с тарелкой 8,жестко соединенныйс коническойшестерней 10.Последняянаходится взацеплениис шестерней11 и приводитсяво вращениеот двигателячерез клиноременнуюпередачу илиредуктор. Надтарелкой неподвижноустановленскребок 9,направляющийизмельченнуюглину к окну,прорезанномув кожухе. Кожухпривинчен ккольцу и охватываетразгрузочнуютарелку 8. Приемнаяворонка 6 башмакамисоединена скольцом, опирающимсяна кронштейны,прикрепленныек балкам, накоторых смонтированы:опорный стакан,два подшипникаприводноговала или редукторс двигателем.Глина, загружаемаяв воронку 6,удерживаетсяребрами 5 ирежется ножами,вращающимисявместе с диском.Глиняная стружкачерез отверстияв диске проваливаетсяна разгрузочнуютарелку 8 искребкомнаправляетсяк разгрузочномуокну. Толщинустружки регулируютвыдвижениемножей.

Производительностьстругача зависитот диаметрарежущего диска,числа ножейи величинывыступающейрежущей части(определяющейтолщину стружки),числа оборотовдиска, а такжеот пластичности,степени замороженностии влажностиглины.

Молотковыедробилки имельницы

Молотковыедробилки имельницы применяютдля измельченияматериаловсредней твердостии мягких, небольшойвлажности ивязкости.

Принципдействия молотковыхдробилок имельниц состоитв измельченииматериаловударами и истираниемпри наличииколосниковойрешетки быстровращающимисяжестко илишарнирнозакрепленнымимолотками .

Молотковыедробилки имельницы могутбыть классифицированыпо следующимосновным признакам:

поколичествуроторов: однороторныеи двухроторные;
сшарнирноподвешеннымимолотками ижестко закрепленнымимолотками;
дробилкис колосниковойрешеткой и безнее в загрузочнойи разгрузочнойчастях дробилки;
поконструктивномуоформлениюмолотков: дробилкии мельницыс П-образными,плоскими,утолщеннымии другой конструкциимолотками.

Кроме того,молотковыедробилки имельницы имеютразличноеоформлениебронеплит,колосников,корпуса и т. д.

Достоинствамолотковыхдробилок имельниц: простотаконструкции,небольшиегабаритныеразмеры, небольшаямасса, большаястепень измельчения(10—200 и более),малые затратына 1 т измельчаемогоматериала.

Недостатки:быстрый износмолотков, колосникови бронеплитпри дробленииабразивныхматериалови залипаниеколосниковойрешетки приизмельчениивлажных пластичныхматериалов.

В молотковыхдробилках имельницах сшарнирнозакрепленнымимолоткамиматериал измельчаетсяза счет накапливаемоймолоткамикинетическойэнергии и истираниемпри протягиванииего по колосниковойрешетке. Кинетическаяэнергия, аследовательно,и ударная силамолотков меняютсяот их массы иокружной скорости.В зависимостиот этих факторовмолотковыемашины делятна дробилкии мельницы.

робилкамипринято называтьмашины с небольшимколичествоммолотков массой20—70 кг, вращающихсяс небольшойскоростью 15—25м/с. Продуктдроблениясодержит .малоеколичествомелких фракций.

Мельницаминазывают машиныс большим количествоммолотков массой2—5 кг, вращающихсяс большой скоростью30— 200 м/с и более,продукт измельченияимеет большоеколичествомелких фракций.

Дробилкис П-образнымимолотками(рис. 6) широкоприменяютсяв установкахнебольшойпроизводительностидля измельчениясухих материаловмягких и среднейтвердости.Чугунный корпусдробилки имеетоснование икрышку 4, соединенныешарниром 3 навалу 1. Внутрикорпуса, обложенногобронелистами6 из отбеленногочугуна, смонтированротор, а снаружи— шкивы. Роторсостоит из двухдисков 7 сотверстиями,к которым подвешенышесть молотков5 П-образнойформы со сменнойрабочей поверхностьюиз головокузкоколейныхрельсов. Расстояниемежду дискамификсируетсяхомутом. Колосниковаярешетка 10, надетаяна ось 2, поддерживаетсяамортизационнымипружинами 9.

Материал,измельченныйв дробилке,просыпаетсясквозь отверстияв решетке. Черезокно, закрываемоедверцей 8,осматриваюти чистят колосниковую решетку. Вмолотковыхдробилках имельницах сжестко закрепленнымимолоткамиизмельчениематериалаосуществляетсяв основномударами быстровращающихсямолотков, т. е.за счет кинетическойэнергии, накапливаемойвсей вращающейсясистемой. Молотки,нанося большойсилы удары,весьма эффективноизмельчаютнеабразивныеи невязкиематериалы,мягкой и среднейтвердости спределом прочностидо 150МПа (1500кгс/см²).

К молотковымизмельчающиммашинам с жесткозакрепленнымимолотками можноотнести роторныедробилки,дезинтеграторыи аэробильныемельницы.

Дезинтеграторы

атериалчерез загрузочныйкарман подаетсявнутрь вращающихсяроторов, гдеподвергаетсядействию двухсил: центробежной,направленнойпо радиусу, исилы удара,направленнойтангенциально.По направлениюравнодействующейматериалотбрасываетсяна следующийряд бил другогодиска, вращающегосяв противоположнуюсторону, которыйотбрасываетматериал натретий ряд били т. д. Под действиемвстречныхударов материализмельчается.Тонкость помолав дезинтегратореповышаетсяс увеличениемчисла рядовбил. Так, ужепри четырехрядах бил получаетсявесьма тонкийпомол глины,в котором находитсядо 70—80% частицматериаламеньше 0,54 мм.

Производительностьдезинтеграторазависит отравномерностипитания, числаоборотов, диаметрароторов, крупностизагружаемыхкусков и можетколебатьсяв широких пределах.При значительномувеличениискорости вращенияроторов увеличиваетсятонкость помолаи уменьшаетсяпроизводительность.

Для полученияболее тонкогопомола следуетприменятьдезинтеграторыс большим количествомрядов пальцев.

Чтобы дезинтеграторработал нормально,необходимоматериал подаватьмеханическимпитателем,размером кусков—неболее 25—35мм,влажностью—неболее 8—11%.

Достоинствадезинтеграторов:возможностьдостижениятонкости помола,соответствующейтребованиямтехнологическогопроцессапроизводствакирпича сухимспособом иогнеупорныхизделий; простотаконструкцийи ухода; возможностьпомола прибольшей, чемна других машинах,влажностиглины; сравнительномалая чувствительностьк изменениямвлажности глиныв пределах8—11%. Недостатки:опасностьполомки билпри попаданииметаллическихпредметов;быстрый износпальцев-бил;сравнительнобольшой расходэнергии; нарушениебалансировкироторов принеравномерномизносе бил, чтовызывает быстрыйизнос подшипников;распушенностьглины в результатедомола.

Очисткадезинтегратораот глины можетбыть выполненав течение 10—15мин.

Шаровыемельницы

Шаровыемельницы широкоприменяют длягрубого и тонкогопомола материалов.Принцип действияшаровых мельницсостоит в измельченииматериалаударом и частичноистираниемсвободно падающихмелющих телво вращающемсябарабане.

аровыемельницы отличаютсябольшим разнообразиемконструкций:с коротким идлинном барабаном,без перегородоки с перегородками,с разными мелющимителами и т. д.Шаровые мельницымогут бытьклассифицированыпо следующимосновным признакам:по конструкциибарабана иналичию перегородок:цилиндрические(рис. дрические(рис. 38)льницый.ащающимисяроторами (установкаротора)водом8,а, б, г), конические(рис. 8, в), короткие(рис. 8, а, б) и длинные(рис. 8, г), с внутреннимиперегородкамии без них (одно-и многокамерные);по способуработы: периодическогодействия (рис.8, а), непрерывногодействия — спериферическойразгрузкой(рис. 8, б) и с разгрузкойчерез полуюцапфу (рис. 8, в,г) по родуфутеровки ихарактерумелющих тел:с неметаллическойфутеровкойи неметаллическимимелющими телами,с металлическойфутеровкойи металлическимимелющими телами— шарами, короткимицилиндрамипли стержнями;по родупривода: сшестеренчатымприводом (рис.8, а, в), сцентральнымприводом (рис.8, г).

Мельницымогут работатьв открытом илизамкнутомцикле. Последниеболее современны,эффективныи перспективны.В мельницахможно измельчатьматериал каксухим, так имокрым способом.

Достоинствашаровых мельниц:получениевысокой и постояннойтонкости помолаи регулированиеее; возможностьподсушки материалав самой мельнице;простота конструкции;надежностьв эксплуатации;возможностьизмельченияпород различнойтвердости.

Недостатки:значительныйрасход энергии;большая массаи размеры; большойпусковой момент;сильный шумво время работы.

ОБОРУДОВАНИЕДЛЯ СОРТИРОВКИИ КЛАССИФИКАЦИИ

Сортировкаи обогащениематериаловоказываютсущественноевлияние накачество истоимостьконечногопродукта.

Назначениесортировки:

до дробления— выделитькуски материала,размеры которыхбольше допускаемыхдля данноймашины; выделитькуски или частицы,размеры которыхменьше, чемразмеры конечногопродукта;

последробления ипомола — разделитьпо крупностичастицы материала,из которых вопределеннойпропорциисоставляютсямассы или шихты,а при замкнутомцикле помолавыделить крупныечастицы, чтобынаправить ихдля повторногоизмельчения;удалить изматериаласлучайно попавшиев них металлическиепредметы илиопилки; произвестиобогащениематериала.

Обогащениемназывают процессудаления изматериаловненужных ивредных примесейс целью увеличениясодержанияценного вещества.Обогащениена месте добычиприводит кснижению стоимостиготовой продукцииза счет транспортныхперевозок,упрощению схемытехнологическогопроцессапроизводства,уменьшениюудельногорасхода сырья,улучшению егокачества икачества готовыхизделий и крациональномуиспользованиюпримесей.

Процессобогащенияосновываетсяна использованииразличныхособенностейматериалов:крупности,формы кусковили частиц, ихцвета и блеска,плотности иобъемной массы,скорости паденияв водной и воздушнойсреде, магнитнойвосприимчивости,поверхностнойэнергии минералов,величины зарядана поверхности,электропроводимостиматериалови др. Процессуобогащенияв большинствеслучаев сопутствуетдробление,помол и сортировкаматериалов.

Сортировкуи обогащениематериаловосуществляютмеханическим,гидравлическим,воздушным,магнитным,флотационными другимиспособами.

Механическаясортировка

Механическаясортировка,т. е. разделениечастиц иликусков материала,по крупности,производитсяпри помощимашин, снабженныхситами илирешетами. Такиемашины называютсягрохотами, апроцесс просеивания— грохочением.

Решета(листовые сита)штампуют изметаллическихлистов надыропробивныхпрессах. Отверстиярешет (рис. 9, а)обычно выполненыкруглыми, режеквадратными,овальными,шестиугольнымии прямоугольными.Размер отверстийболее 3 мм. Круглыеотверстия (рис.9,б) для предупреждениязабивания имеютконическуюформу с угломпри вершине14°. Недостатокрешет: небольшаяплощадь отверстий— до 50% площадивсего листа.Для увеличенияплощади отверстийих размещаютв шахматномпорядке.

Сита(сетки)плетут или ткутиз стальной,медной, бронзовойи другойпроволоки,конского волоса,шелковых илидругих нитей(рис. 9, в, г). Отверстиясеток бываютквадратныеили прямоугольные.Площадь живогосечения ситсоставляетдо 70%. Сита спрямоугольными— щелевиднымиотверстиямиповышают в1,5—2 раза производительностьгрохотов, лучшесамоочищаются.Однако прибольшом количествеудлиненныхзерен (лещадок)невозможнополучить необходимыйзерновой составсортируемыхматериалов.Недостаткипроволочныхсит: неровнаяповерхность,что приводитк быстрому ихзасорению иизносу и возможностьраздвиганияпроволок вситах.

В последнеевремя началиприменятьрезиновые ситаи сита из синтетическихволокон.

езиновыесита бывают:1). струнные (рис.9, к) с натянутымив поперечномнаправлениирезиновымишнурами; шнурыподдерживаютсяпродольнымипланками икрепятся кугольникам(без завязыванияузлов), пропускаяих через отверстияразмером меньшена 1,5—2 мм; 2) штампованные,(рис. 9, и)изизносостойкойрезины, секциисит соединяютсястержнями,пропускаемымичерез проушины;в случае износасито может бытьперевернуто;3) колосниковые(рис. 9, м)из резиновыхколосников,собранных нанесущих тросахв полотнотолщиной 45 ммс ячейками70x70 мм; 4) листовыеармированные,предварительнонапряженные,свободно подвешенные(рис. 9, д)толщиной 20—25мм с размеромячеек 40—160 мм.Достоинстварезиновыхсит по сравнениюс металлическими:не забиваютсяблагодарямембранномупружинящемуэффекту, возрастаетпроизводительностьв 2—2,5 раза, повышаетсяизносоустойчивостьв 15—25 раз, легчев 1,5— 2 раза, незначительноизменяютсяразмеры ячеек,самоочищаются,уменьшаютсярасходы наремонт и эксплуатацию,уменьшаетсязапыленностьвоздуха ипроизводственныйшум.

Сита изсинтетическихматериалов— полиамидов,полиэфирныхсмол, полипропилена,полиэтиленаи других изготовляютиз нитей различнойтолщины. Точностьразмеров ячееку них примернотакая, как уметаллических,но эти ситаотличаютсяболее высокойизносоустойчивостью,способностьюк повышеннымрезонанснымколебаниям,что увеличиваетих пропускнуюспособность,они просты вобслуживании,водостойки,устойчивы квысоким температурам(ткани из тефлонавыдерживаюттемпературудо 300°С), истираниюи химическимвеществам.В новых полимерныхситах закладываетсяарматура,фиксирующаяразмер ячееки увеличивающаягрузоподъемность.

Неподвижныеколосниковыегрохоты устанавливаютперед дробилкамипервичногодробления, надбункерами,смесителями,ящичными питателямии т. д. Грохотсостоит изколосников(стержней)прямоугольного,клиновидного,трапециевидногоили круглогосечений. Колосникиустанавливаютна гребенкахили соединяютболтами с муфтами,обеспечивающимипостоянствозазора междуколосниками.Достоинствомгрохотов являетсяпростота ипрочностьконструкции.Недостатками—низкаяпроизводительность,и необходимостьпроталкиванияматериалавручную дажепри наклонегрохота 30—50°.

Подвижныеколосниковыегрохоты применяютдля тех же целей,что и неподвижные.Одновременнос грохочениемони выполняютфункции питателен.Грохот (рис.10) имеет двеподвижныеколосниковыерешетки 1и 2, подвешенныена подвесках3 и4 подуглом 14—16° кгоризонту.Каждая решеткасоединена сэксцентриками5 и 6, закрепленнымина валу 7,которыесмещены на180°, поэтому когдаодна решеткадвижется вперед,другая движетсяназад. Вал приводитсяв движение отэлектродвигателя8 черезклиноременнуюпередачу и двепары цилиндрическихшестерен. Решетки1 и2, совершаявозвратно-поступательныедвижения впротивоположныестороны, тоопускаются,то поднимаются,а материал,находящийсяна них, перемещаетсяпо уклону квыходномуконцу грохотаи куски меньше40 мм проваливаютсячерез щелимежду колосниками.При ширинегрохота 1,5—2 ми длине 3—3.5 м егопроизводительностьсоставляетболее 150 т/ч, арасход энергии—0,037—0,052 кВт/ч на 1 тматериала.

Плоскиекачающиесягрохоты принципдействия плоскихкачающихсягрохотов основанна взаимодействиисил тяжестис силами инерциии трения. Сортировкавозможна приобеспеченииотносительногоперемещенияматериала погрохоту.

Вибрационныегрохотыприменяют длясортировкисухих материалови жидких масс.В них вибрациярешета вызываетсяполностью иличастичнодинамическимипричинами,незначительнойамплитудойи большой частотойколебаний(800—3000 кол/мин).Материал пригрохочениирасслаивается— тонкие частицыоказываютсяпод крупными,что ускоряети делает болеекачественнымпроцесс грохочения,грохоты характеризуютсявысокойпроизводительностью;небольшимудельным расходомэнергии, высокимк. п. д. (>90%). Различаютдве основныегруппы вибрационныхгрохотов:.механическиеи электрические(электромагнитные).

Барабанныегрохотыприменяют длясортированияпорошкообразныхглиняных масс,кварца, шамотаи других материалов.Грохот представляетсобой слегканаклонныйцилиндр, иногдаусеченный конусили многограннуюусеченнуюпризму со стенкамииз решет илисит. Многогранныебарабанныегрохоты называютсябуратами.

остоинствабарабанныхгрохотов: медленноеи равномерноевращение безтолчков и сотрясений,что позволяетустанавливатьих в верхнихэтажах зданийи над бункерами;простота конструкции.

Недостатки:низкий к. п. д.(0,45—0,6) в результатеиспользованиялишь частиповерхностисита; значительныегабаритныеразмеры и большаямасса конструкции;сложностьизготовлениябарабанныхрешеток.

Барабанные многогранныегрохоты, такназываемые бураты, применяют для сортировкисухих материаловс величинойчастиц 1,3—3,5 мм и более. На горизонтальном валу грохота(рис. 11), смонтированномв подшипниках2, закрепленывтулки 6с крестовинами, которые сугольникамиобразуют каркас. К каркасубарашками 7крепятся рамки5 с сетками 4разных размеров.Материал поступаетчерез воронку3. Вначалеотсеиваютсясамые мелкиефракции, затемсредние и, наконец,наиболее крупныеи каждая направляетсяв свой бункерныйотсек.

ПИТАТЕЛИИ ДОЗАТОРЫ

итателии дозаторыприменяют дляполучения шихти масс в строгомсоответствиис рецептом и,следовательно,они оказываютвлияние накачество конечныхпродуктов.Питатели служатдля непрерывнойи равномернойподачи материаловв количестве,необходимомдля обеспеченияпроизводительностимашины соответственнопроцентномусодержаниюматериаловв шихте илимассе. Дозаторыпредназначеныдля отмериванияпо объему илимассе необходимыхдоз материаловсоответственноих процентномусодержаниюв шихте илимассе. Питателив большинствеслучаев выполняюти роль дозаторов.Питатели идозаторы подразделяютна объемныеи весовые.

Видыпитателейобъемных: дозатора — пластинчатый;б — цепной; в—лотковый; г— барабанный;д - секторный:е — цилиндрический;ж —тарельчатый;з — винтовой;и — качающаяворонка; к —лопастной.

МАШИНЫ ДЛЯСМЕШИВАНИЯ МАТЕРИАЛОВИ НАСОСЫ ДЛЯПЕРЕКАЧИВАНИЯ ЖИДКИХ МАСС

Основнойцелью смешиванияявляется получениеоднородноймассы (или шихты),состоящей изразных материалов.При смешиванииматериаловстремятсяполучить массу,легко поддающуюсяформованию,в которойзерна отощающихматериаловравномернопокрыты пластичнымиили связующимиматериаламии смочены водой.Процесс смешиванияявляется весьмаответственнойоперацией,оказывающейсущественноевлияние накачество конечногопродукта.

Смешивающиемашины отличаютсябольшим разнообразиемконструкций,их можно подразделитьна: машины длясмешиваниясухих ипластичныхматериалов;машины и устройствадля перемешиванияжидкихмасс и поддержанияих во взвешенномсостоянии;машины непрерывногои периодическогодействия.

Машины длясмешивания

опастныесмесителиявляютсясмесителяминепрерывногодействия спринудительнымперемешиванием,отличаютсяпростотойконструкции,большой производительностьюи легкостьюобслуживания.

Недостаткилопастныхсмесителей:не обеспечиваетсятщательноесмешение компонентови лопасти смесителявгоняют воздухв смешиваемуюмассу, что ухудшаетее пластичность.Смесителибывают одно-и двухвальные(более совершенные).

Двухвальныелопастныесмесители применьшей длинелучше смешиваютматериалы, чемодновальные.Они бывают содинаковыми разным числомоборотов лопастныхвалов, прямоточныеи противоточные,для перемешиваниясухих и увлажненныхматериалов,с водяным ипаровым увлажнением,с протирочнойрешеткой и безнее, без накопителяи с накопителем.

Двухвальныйлопастнойпрямоточныйсмеситель безпароувлажненияс одинаковымчислом оборотовлопастных валов(рис. 13) широкораспространенв производствекирпича и огнеупоровдля смешиваниякак сухих, таки влажных пластичныхматериалов.Смеситель имеетширокое корыто9, закрытоес двух сторонстенками, накронштейнах7 которых установленыподшипники6 валов5 и 11. Внутрикорыта к каждомувалу по прерывистойвинтовой линиипод углом 14—18°прикрепленыпо восемнадцатьлопаток 4и 12.Лопатки12 образуютправую прерывистуювинтовую линию,а лопатки 4— левуюи лопатки одноговала находятсямежду лопаткамидругого вала.Такое расположениелопастей обеспечиваетболее тщательноеперемешивание.Вал 1 мешалкиприводитсяво вращениеот электродвигателя1 черезфрикционнуюмуфту 10,редуктор2 (РМ-650), а вал 5 —отвала 1 черезпару цилиндрическихзубчатых колес.В смесительвода подаетсячерез трубус рядом небольшихотверстий.

Материалы,непрерывнозагружаемыев смеситель,разрушаются,смешиваютсявращающимисянавстречу другдругу лопастямии продвигаютсяими к разгрузочномуотверстию 8.

Применениесжатоговоздухадля перемешиванияжидких масси поддержанияих во взвешенномсостоянииполучило широкоераспространение.При пневматическомспособе перемешиваниясжатый воздухдавлением0,2—0,4 МПа (2—4 ат)пропускаетсячерез жидкуюмассу, силойупругостивспучиваетее и приводитв сильное движение,сопровождающеесяэнергичнымперемешиванием.Перемешиваниеи поддержаниево взвешенномсостояниибольших объемовцементногошлама с помощьюсжатого воздухапроисходитв шлам-бассейнах.Сжатый воздухподается вбассейны черезбольшую трубудиаметром 125мм, которуювертикальноопускают вцентральнуючасть. Расстояниеот конца трубыдо дна бассейна— 400—600мм.

Учитываяпростоту устройстваи хорошее качествосмешения, способпневматическогоперемешиваниядолжен найтиширокое распространениев керамическойпромышленности

Машины дляперекачивания

Дляперекачиванияжидких массв промышленностиполучилираспространениецентробежные,мембранныеи камерныенасосы.

ембранныенасосы применяютв керамическойпромышленностидля перекачиванияжидких массс влажностью40%, а также длянагнетанияэтих масс вфильтр-прессыили распылительныесушилки. Мембранныйнасос (рис. 14) имеетцилиндр 7, плунжер3, соединенныйс кривошипнымвалом 1шатуном 2.Цилиндрв нижней частинесколькорасширен, ав верхней закрытсальниковойбуксой 4с сальниковойнабивкой 5,предотвращающейпросачиваниеводы. С уширеннойполостью цилиндрас одной сторонытрубкой 6соединенакоробка 19пружинногорегуляторадавления, а спротивоположнойстороны — камера8 срезиновоймембраной 9и клапаннойкоробкой 11.Последняя имеетвсасывающий10 инагнетательный12 клапаны.Над коробкойрасположенвоздушныйколпак 14,смягчающийтолчкообразноедвижение жидкости,обусловленноепериодическимдвижениемплунжера.

Регулятордавления представляетсобой чугуннуюцилиндрическуюкоробку, в которойимеется дваклапана —предохранительный20 ивсасывающий21. Плотностьприжатия клапановк гнездамобеспечиваетсяпружинами, накоторые оказываютвоздействиерегулирующиевинты 18и 17.Коробкарегуляторазаполняетсяводой. При движенииплунжера вверхпод ним создаетсяразрежение,в результатечего открываетсявсасывающийклапан 21и в уширеннуюполость цилиндрадо мембраныпоступает вода.В случае возникновенияизбыточногодавления вцилиндре клапан20 приподнимаетсяи выпускаетводу в коробкурегулятора.Таким образом,клапан 20предохраняетнасос от возникновенияизбыточногодавления, адвигатель —от перегрузки.Манометр навоздушномколпаке показываетвеличину давления,с которым массавыталкиваетсяв массопровод.

Кривошипныйвал 1насоса приводитсяво вращениеот электродвигателя16 черезредуктор ипередает движениешатуну 2и связанномус ним плунжеру3. Приэтом последнийто поднимается,то опускается.При подъемеплунжера 3в цилиндре7 создаетсяразрежение,в результатечего мембрана9 оттягиваетсяв сторону цилиндра;в клапаннойкоробке 11такжесоздаетсяразрежение,а жидкая массапод атмосфернымдавлениемпоступает вовсасывающийтрубопровод,поднимаетклапан 10и заполняеткоробку домембраны, заставляяее еще большеотклонятьсявправо. Благодаряразрежениюклапан 21клапаннойкоробки 19опускаетсяи из нее в полостьцилиндра(поступаетвода. При движениивниз плунжердавит на воду,которая передаетдавление намембрану, заставляяее изгибатьсявлево. Масса,находящаясяв клапаннойкоробке 11,прижимаетвсасывающийклапан 10к седлу,приподнимаетнагнетательный.клапан 12и черезоткрытое отверстиев седле выходитв нагнетательныйтрубопроводчерез патрубок13 (или13 и15).При последующихподъемах иопусканияхплунжера описанныйцикл повторяется.

Необходимо,чтобы во времяработы насоссвоевременнопополнялсяводой. При уменьшенииколичестваводы в полостицилиндра плунжерчасть своегопути будетпроходитьвхолостую иколичествонагнетаемоймассы, а следовательно,и производительностьнасоса уменьшаются.

Мембранныенасосы бываютс одним илидвумя цилиндрами.Последниесоздают болееравномерноедавление втрубопроводеи обеспечиваютболее спокойнуюработу двигателя.

МАШИНЫ ИУСТРОЙСТВАДЛЯ ОБЕЗВОЖИВАНИЯСУСПЕНЗИЙ

Обезвоживаниешироко применяетсяна керамическихзаводах длячастичногоудаления изсырьевых материаловили жидкихсуспензиймеханическисвязанной воды,с целью полученияматериала свлажностью,при которойвозможна ихдальнейшаяобработка илиформованиеиз них изделийопределеннымспособом.

Обезвоживаниеможно осуществлятьследующимиспособами:механическимв фильтр-прессахс тканевымифильтрами,электрокинетическим— наложениемвнешнегоэлектрическогополя, вызывающегоперемещениеположительнозаряженныхчастиц (ионов)с молекуламиводы к катоду,и термическоеобезвоживаниеиспарениемводы в распылительныхсушилках исушильныхбарабанах. Вфарфоро-фаянсовойпромышленностипри производствехозяйственныхизделий и изоляторовдля обезвоживаниясуспензийнаибольшеераспространениеполучилифильтр-прессы,в производствеоблицовочныхплиток и плитокдля полов —распылительныесушилки. Электрическоеобезвоживаниераспространенияне получиловследствиенизкой производительности,большого расходаэнергии и сложногооборудования.

Фильтр-прессы,применяемыев керамическойпромышленности,относятсяк фильтрующимаппаратам стканевымифильтрами,работающимипод относительновысоким давлением.Масса с содержанием~ 40% воды подаетсянасосом вфильтр-прессы,где под давлением0,6 - 0,8 - 1,0 - 1,2 МПа (6 - 8 – 10 - 12ат) происходитее фильтрацияи удалениефильтрата черезфильтры. Образующиесяпри этомв камерах междутканевымифильтрамитестообразныекоржи с влажностью20— 25% периодическиудаляются изфильтр-прессаи используютсяв процессепроизводства.Различаютфильтр-прессырамные и камерные,ручные и автоматические.

Распылительныесушилкизначительноупростили,механизировалии облегчилипроцесс производствапресс-порошков,высвободилибольшое количествооборудования,площадей ирабочих оттяжелого ручноготруда .по обслуживаниюфильтр-прессов(с ручной разгрузкой)и другогооборудования.При этом значительновозрослапроизводительностьзавода, длительностьприготовленияпресс-порошковсократиласьдо 1 — 2 мин вместо8 — 12 ч, улучшилоськачество, снизиласьстоимостьготовых изделийи уменьшилосьв 3 — 4 раза количестворабочих. Привыпуске 1000000 м²облицовочныхплиток в годприменениераспылительныхсушилок посравнению сфильтр-прессовымспособом уменьшаетзатраты накаждую тоннупресс-порошка,увеличиваетпроизводительностьтруда и сокращаетколичествооборудованияв 4 — 5 раз, улучшаетиспользованиеплощадей в 10раз, сокращаетпотери массыи дает пресс-порошок(с незначительнымколичествомпыли) с шарообразнойформой гранул,обеспечивающихравномерноезаполнениепресс-форм ивысокое качествоизделий.

Значительныйвклад в созданиеи внедрениераспылительныхсушилок наотечественныхкерамическихзаводах внесли:ВНИИСтройкерамикаи Минский комбинатстроительныхматериалов(МКСМ). Этимиорганизациямибыли проведенытеоретическиеи экспериментальныеисследованияс целью полученияоптимальныхпараметровдля созданиярациональныхконструкций.Было установлено,что в распылительныхсушилках, взависимостиот сообщаемыхим конструктивныхи технологическихпараметров,можно получатьпорошок илипластическуюмассу, которыемогут применятьсяне только припроизводствеплиток, но идля изготовленияизделий радиокерамики,керамики наоснове чистыхокислов, труб,санстройизделийи электрофарфора,формуемогометодом гидростатическогопрессования,а также грубойкерамики, формуемойполусухим ипластическимметодами.

Существующиеотечественныеи зарубежныераспылительныесушилки восновном отличаютсяустройствамидля распылениясуспензий,направлениемее подачи снизувверх или сверхувниз, особенностямисоздаваемоготепловогорежима и т. д.В результатепроведенныхисследованийустановлено,что в сушилкахс верхней подачейсуспензииполучаютсягранулы созначительнойразницей размеровпоперечникаи влажности.Так, гранулыразмером 0,105 —0,225 мм, выпадающиев центре, полностьювысыхают, агранулы размером0,283 мм, выпадающиеу стенок, имеютвлажность более20%, т. е. примернов 3 раза большесредней влажности(7 — 8%) порошка.

ушилкаНИИСтройкерамикив комплексес машинами дляприготовленияфаянсовойсуспензиипоказана нарис. 15. Распылительнаясушилка состоитиз теплоизолированнойбашни 23,свареннойиз стальныхлистов, крыша24 которойвыполнена ввиде пологоготеплоизолированногокорпуса с отверстиемв центре диаметром1,6 м, закрытымплоской крышкой25. Вкрыше имеетсяеще два отверстия,над которымикрепятся трубы26 совзрывобезопаснымиклапанами,выполненнымив виде асбестовыхпрокладок 27.Крышасвоим кольцевымребром 28вставленав песочныйзатвор 29и скрепленас башней болтами30.

К нижнейчасти башниприварен усеченныйконус с поясом.Через этот пояспроходят двенадцатьотростков —трубок 8,которыеодним концомприварены ккольцевомумассопроводу6, а надругом концеимеют распылительныефорсунки 5с выходнымиотверстиямидиаметром 2,1мм. Форсункивнутри сушилкирасположенына расстоянии5430 мм от потолкапо окружностямдиаметром 600мм (восемь форсунок)и диаметром320 мм (четырефорсунки). Надфорсункамив стенках башнипо окружностисмонтированодвенадцатьинжекционныхгазовых горелок31 (ИКГ-25М)производительностью14—16 м³/ч.В горелки подаетсяприродный газ.Сушилка оборудованагазорегулирующейаппаратурой.При работегорелок пространствовнутри сушилкинагреваетсядо 560° С под потолком,в середине —350 — 400 и внизу —до 160° С.

Суспензию,приготовленнуюпри совместномпомоле глинистыхи отощающихматериаловв шаровых мельницах18, сливаютв сборник 16,оборудованныйпропеллерноймешалкой 15.Передподачей в сборниксуспензию двараза пропускаютчерез вибрационныегрохоты с натянутымина них тонкимисетками № 0355 и02.

Из сборника16 суспензия,поддерживаемаяво взвешенномсостояниимембраннымдвухплунжернымнасосом 17(СМ-938), поддавлением до1,2 МПа (12 ат) подаетсяв систему питаниясушила черезотростки кфорсункам 5.Системапитания обеспечиваетпостояннуюциркуляциюсуспензии вкольцевоммассопроводе6 иисключаетвозможностьего закупоривания.Оптимальноедавление распыления— 1 — 1,2 МПа (10 — 12 ат).При давлениибольшем 1,4 МПа(14 ат) порошокбудет налипатьна потолок, апри 0,8 МПа (8 ат)размер гранулувеличивается.Давление вмассопроводеобеспечиваетсяподпорнымкраном, черезкоторый суспензиявозвращаетсяв сборник.Предусмотренатакже подачасуспензии потупиковойсхеме. Для этогоперекрываетсякран на возвратноммассопроводе.

Длядополнительнойочистки суспензиина подающеммассопроводесмонтированфильтр 19,в которомсуспензияпроходит черезсетчатый стакан20 ипо массопроводу22 поступаетв кольцевоймассопровод6 идалее по отросткамв форсунки.Частицы массыили посторонниепредметы, имеющиеразмеры больше,чем отверстияв сетке стакана,задерживаютсяна ней и удаляютсячерез сливнуютрубу 21.Стаканпериодическивынимают ипромывают.

Выбрасываемаячерез форсункисуспензия свлажностью40—50%, пролетаявверх, а затемвниз междуфакелами огня,за время нахожденияв сушильнойкамере образуетразнообразныепо величинеи подобныепо форме гранулы,составляющиепорошок с влажностьюпримерно 7%. Порошокс температурой76° С через центральноеотверстие внижнем конусе9, имеющемзатвор, высыпаетсяна транспортер4, которыйдоставляетего к элеватору3. Элеваторподает порошокв бурат 2,установленныйнад бункерами1, вкоторых порошоквылеживаетсяи в нем равномернораспределяетсявлага. Из бункеровпорошок с влажностью7% подается вбункера прессов,предварительнопройдя магнитнуюсепарацию.

ПРЕССЫДЛЯ ПЛАСТИЧЕСКОГОФОРМОВАНИЯИЗДЕЛИИ

Прессыпластическогоформованияхарактернытем, что ихконструктивныеособенностии работа основанына использованиипластическихсвойств керамическихмасс без разрывови трещин сохранятьполученнуюформу послепрекращениядействия усилий.Для пластическогоформованияприменяютленточныелопастные,трубные, салазочные,револьверныеи другие прессыиз масс с влажностью14—25%. Ленточныелопастныепрессы бываютбезвакуумныеи вакуумные.

Вакуумирование(«обезвоздушивание»)керамическихмасс для приданияим однородностии пластичностишироко применяютв производствефарфора, фаянса,шамотных изделий,канализационныхтруб; глиняногокирпича, черепицыи т. п.

В результатевакуумированиякерамическихмасс они приобретаютновые свойства,благодарякоторым: 1) малопригодныетощие керамическиемассы широкоприменяют дляформованиятруб, черепицы,дырчатогокирпича и другихтонкостенныхкерамическихизделий; 2) дляих формованияс успехом используютмундштуки, непригодные дляформованияневакуумированныхмасс; 3) меньшедеформируетсярезательнаяпроволока,причем изделияполучаютсяс острыми гранями;4) устраняетсяпузырчатость,являющаясявесьма существеннымдефектом приформованиитонкостенныхкерамическихизделий; 5) прочность,плотность иоднородностьобожженныхизделий значительноповышаются.

Вакуумированиекерамическихмасс обычнопроисходитв герметическизакрытой камере,являющейсясоставнойчастью прессаи проходитуспешно, еслив вакуум-камерумасса поступаетв виде тонкихполосок илипрутков. Приэтом воздушныепузырьки, заключенныев массе, находятсяблизко к поверхностии легко удаляются.Разрежениев вакуум-камерев зависимостиот свойствмассы меняетсяв широкихпределах — от60 до 95% абсолютноговакуума (60—96 кПаили 450—720 мм рт.ст.).

Несмотряна повышенныйрасход энергиив вакуум-прессах(на 5— 6% больше,чем в обыкновенныхленточных), ониполучают всебольшеераспространениев керамическойпромышленностиблагодарявысокомукачествувырабатываемыхизделий.

Существующиевакуумныепрессы поконструктивномуоформлениюмогут бытьподразделенына две основныегруппы: с дырчатой(перфорированной)перегородкойи с перегородкойв виде мундштукадля формованиятруб.

В вакуум-прессес дырчатойперегородкой7(рис. 16, а) и камере3 предварительногопрессования,находящейсяв одном цилиндре,дырчатаяперегородкаделит корпуспресса на двечасти. За перегородкойимеется вакуум-камера4, внутрикоторой помещенвалик 5.Последнийпрепятствуетпоступлениюмассы в вакуум-камеру.Привод валикаосуществляетсячерез цепнуюпередачу отвдавливающеговалка 2(п=450 об/мин).Последний ишнек 6 (n=26об/мин) приводитсяво вращениеот электродвигателя1 (N=30 кВт,n=1400об/мин) черезредуктор изубчатые колеса.Отсос воздухаосуществляетсячерез специальныйтрубопровод,который соединяетвакуум-камеру4 с вакуум-насосом.Шнек 6перемещаети проталкиваетмассу в вакуум-камеручерез дырчатуюперегородку7 в виде отдельныхполосок. Здесьпроисходитотсасываниевоздуха. Недостаткомпресса этоготипа являетсято, что в немхорошо вакуумируютсятолько верхниеслои массы.

вакуум-прессес дырчатойперегородкойи камеройвакуумирования,вынесеннойнаверх(рис. 16, б), поддавлениемлопастноговинта 1 массапродавливаетсясквозь отверстиярешетки 2и поступаетв вакуум-камеру3, изкоторой воздухотсасываетсянасосом черезтрубу 4. Тонкиеполоски массы,прошедшиесквозь решетку,вакуумируютсяпри своем падениив пресс. Масса,разбитая крыльчаткой5, закрепленнойна валу 6,поступаетна вращающиесялопасти 7, которыезахватываютее и продвигаютчерез корпус8, головку9 и мундштук10. Подсосвоздуха в корпуспресса предупреждаетсясальником 11.Максимальныйвакуум в прессеможно довестидо 90 кПа (700 мм рт.ст.). Общим недостаткомэтих прессовявляется то,что перегородкизабиваютсяи приходитсяостанавливатьпресс для ихочистки.

Вакуум-прессыс перегородкойв виде мундштукадля формования
труб(наиболеесовершенные)представляютсобой сочетаниепресса
с одно-или двухвальноймешалкой, работающиеот общего привода,
ав последнихконструкцияхот самостоятельныхприводов.Такие
прессыназываютсяагрегатными.

ПРЕССЫ ДЛЯПОЛУСУХОГОПРЕССОВАНИЯКЕРАМИЧЕСКИХИ ОГНЕУПОРНЫХМАСС

Прессыдля полусухогопрессованиякерамическихи огнеупорныхпорошковыхмасс с влажностью3—12% нашли широкоераспространениев производствеизделий строительнойкерамики иогнеупоров.При пластическомспособе формованияизделий изкерамическихмасс удельноедавление прессованияв зависимостиот влажностимассы составляет0,15 — 1,8 МПа (1,5 —18 кгс/см²),тогда как приполусухомспособе прессованияоно достигает100 МПа (1000 кгс/см²)и более. Нижерассмотреновлияние этогои других наиболеесущественныхфакторов напроцесс формованияи качествоготовых изделий,получаемыхметодом полусухогопрессования.

Процесспрессованияизделий изпорошковыхмасс протекаетв такой последовательности.В форму засыпаютпорошок, в которомнаряду с твердымичастицамиимеются водныепленки и воздух.Затем в формувходят с однойили двух противоположныхсторон штампы,оказывающиедавление напорошок, изкоторогоотпрессовываютсяизделия необходимойформы и размеров.

В началепрессованияимеет местоперемещениечастиц пресс-порошкав вертикальнойи горизонтальнойплоскостяхбез существенныхдеформаций.По мере возрастаниядавления напорошок увеличиваетсясопротивлениечастиц перемещению,происходитуплотнениепорошка, котороесопровождаетсяпластической,хрупкой и упругойдеформациямичастиц. Когдадавление наконтактахпревысит критическоенапряжениепроисходитпластическаяили хрупкаядеформациячастиц и приэтом достигаетсянеобходимоеуплотнениепорошка.

Качествоготовых изделий,как показалапрактика иэкспериментальныеданные, зависитот состава ифизико-химическихсвойств порошков,величины иформы зерен,пористости,влажности,количествавоздуха, запрессованногов порошок,развиваемогодавления,продолжительностиприложенияусилия прессованияи других факторов.

Процессуплотнения,зависящий отстоль многихфакторов, покаеще не удалосьвыразить припомощи строгихнаучно обоснованныхуравнений.Однако работысоветскихученых в этойобласти позволиливыяснитьсущность рядаявлений, происходящихпри прессованиипорошков, иустановитьзависимостьмежду некоторымииз перечисленныхфакторов.

РЕЗАТЕЛЬНЫЕАВТОМАТИЧЕСКИЕСТАНКИ И УКЛАДЧИКИ

Резательныестанки, конструкциякоторых постоянносовершенствуется,предназначеныдля разрезаниядвижущейсяглиняной ленты(бруса), непрерывновыходящей измундштукапресса, на отдельныекирпичи, блоки,черепицы, плитыи другие изделия(заготовки)необходимойширины илидлины. На кирпичныхзаводах широкоприменяютсяоднострунныеи многострунныерезательныеавтоматы, которыечасто работаютс автоматамиукладчикамисырца на рамки(рейки) илинепосредственнона печные вагонетки.

Автоматическийоднострунныйрезательныйстанокимеетсварную станину к которой крепитсякоробка со смонтированнымив ней механизмами:приводного и смычкового вала,гильзы с салазками иприемноготранспортера,лента которогоохватываетнатяжной и приводной (регулировочный)барабаны. Дляобслуживаниямеханизмовверхняя и однабоковая стенкикоробки выполненыоткидными. Кпередней стенкекоробки крепитсякожух смычка.К кожуху прикрепленаподвеска,поддерживающаяприкрепленныек гильзе салазки,на которыхпроисходитразрезаниебруса на кирпичисырцы. Салазкипередают кирпичисырцы на передаточныйтранспортер.Последнийимеет несколькобольшую скоростьприемноготранспортера,благодаря чемумежду кирпичамисырцами образуютсяпромежутки.У стенки коробкина кронштейнесмонтировандвигатель.

В конструкциистанка имеетсятри основныхкинематическихузла: 1) для созданиявозвратно-поступательногодвижения смычка;2) для сообщениявращательногодвижения приводномуи смычковомувалу; 3) для синхронизациивозвратно-поступательногодвижения смычкаи вращательногодвижения смычковоговала со смычком.

Ввидутого что разрезаниеглиняного брусаосуществляетсяво время егодвижения, всекинематическиеузлы станкасинхронносвязаны с движениембруса.



Изм	Лист	№ докум.	Подп.	Дата
Разраб.		Шульгович			Введение	Лит.	Лист	Листов
Пров.

Н.Контр.
Утв.

ВВЕДЕНИЕ

ОСНОВНЫЕЭТАПЫ РАЗВИТИЯУП «НИИСМ»

Государственноепредприятие«Научно-исследовательскийинститут строительныхматериалов(ГП «НИИСМ»)создан в сентябре1939 года. Его первоеназвание –Научно-исследовательскийинститут строительныхматериаловБеларуссии.

Доэтого временив БССР с 1929 годафункционировалкомплексныйНаучно-исследовательскийинститутпромышленности.В составе этогоинститутаработал отделминеральнойтехнологиис секторамивяжущих материалов,минеральныхудобрений,стекла и строительнойкерамики. Ещев 1927 году быласозданахимико-аналитическаялаборатория,которая занималасьиспытаниемместного сырьядля промышленностиРеспублики.Эти подразделениястали основойНаучно-исследовательскогоинститутастроительныхматериалов.

Созданиеинститута былообусловленонеобходимостьюповышениятехническогоуровня производствастроительныхматериаловс целью обеспеченияпотребностейнародногохозяйства БССР,развивавшегосяв 30-х годах довольновысокими темпами.

Сначала ВеликойОтечественнойвойны до освобожденияБелоруссииот немецко-фашистскихзахватчиковинститут нефункционировал.Он вновь былвоссоздан в1944 году.

Конец40-х и начало 50-хгодов былотрудными годамистановленияинститута вусловиях разрушенноговойной хозяйства.Он не имелнеобходимойлабораторнойбазы был плохооснащен оборудованием,отсутствовалаэкспериментально-производственнаябаза.

Основойструктурыинститутавсегда былинаучно-исследовательскиелаборатории.Количестволабораторийи отделов,направленностьих работы отражализадачи, которыеставило перединститутомразвитиепромышленностистроительныхматериалов.

Научныеподразделенияв структуреинститута в1946 году былипредставленыпятью лабораториями:керамики, стекла,теплотехники,вяжущих веществи химико-аналитическойлабораторией.

Наэтом этаперазвития институтаглавной задачей,помимо оказаниянаучно-техническойпомощи повосстановлениюи началу функционированияразрушенныхвойной предприятийпо производствустройматериалов,было созданиеусловий дляпроведениянаучно-исследовательскихработ. Нарядус созданиемэкспериментально-производственнойбазы целенаправленопроводиласьработа по оснащениюлабораторийинститутаисследовательскимоборудованием.Уже к 1955 годуинститут располагалсовременнымоборудованиемдля проведенияисследованийс использованиемренгноструктурного,электронно-микроскопического,спектрального,термографического,петрографическогои микроскопическогометодов.

В1954 году в связис ростом производстваизделий избетона в институтебыла созданалабораторияжелезобетонныхконструкций.

В1959 году из лабораториикерамики выделяласьлабораториялегких вспученныхзаполнителей,в задачу которойвходили вопросыразработкитехнологиипроизводстваячеистых материалов,испытания сырьядля производствакерамзита,совершенствованиетехнологиипроизводствааглопорита.

В1962 году из составалабораториисушки и обжигакерамическихизделий выделиласьв самостоятельноеподразделениелабораториятеплофизическихисследований.Это было связанос расширениемноменклатуры производствастеновых материалови необходимостьюисследованияих теплофизическиххарактеристик.

В1963 году созданпатентныйотдел.

В1967 году быласоздана лабораторияконтрольно-измерительныхприборов иаппаратов,

еепредшественник– отдел механизациии автоматизациибыл ликвидирован.

В1967 году создананаучно исследовательскаялабораторияраспылительнойсушки.

В1977 году созданыдве научно-техническиелабораториитехнологическогооборудования:

НИЛТО– 1 работавшаяпо обеспечениюНИР керамическогопроизводства.

НИЛТО– 2 по обеспечениюработ в областивяжущих, бетонови теплоизоляции.В 1988 году созданалабораторияячеистых бетонов

В1992 году на базеведомственногоиспытательногоцентра МПСМБССР в институтесоздан испытательныйцентр, аккредитованныйв марте 1994 годана проведениесертификационныхиспытаний по28 видам строительныхматериалови 159 видам испытаний.

Важнейшимизадачами стоящимиперед институтомв настоящеевремя являются:

Выполнениенаучно-исследовательских,опытно-конструкторскихи экспериментальныхработ в областикерамических,автоклавных,термоизоляционных,стеновых и др.изделий и материаловв основном сиспользованиемместных сырьевыхресурсов, атакже в областипромышленойтеплоэнергетики.
Разработканормативнойдокументациина новые видыстройматериалов,испытаниестройматериаловна соответствиеих стандартам,контроль ихкачества.
Оказаниенаучно-техническойпомощи предприятиямв совершенствованиитехнологии,пуско-наладочныхработах новыхпроизводств.
Изготовлениеопытных образцовоборудования,опытно-промышленныхустановок итехнологическихлиний и оснастки.
Осуществлениеэкспертно-консультативной,информационноучебной,рекламно-издательскойи коммерческо-посредническойдеятельности.

Вструктуреинститута в1999 году функционировало8 научно–исследовательскихлабораторий(НИЛ) и 2 научно-исследовательскихсектора (НИС):

НИЛкерамическихматериалов.НИЛ осуществляетизучение сырьядля производстваизделий строительнойкерамики, производитиспытаниеобразцов продукциипредприятий,осуществляетнаучные исследованияв данной области.
НИЛвяжущих материалов
НИЛбетонов и испытанийцемента. НИЛосуществляетиспытаниеобразцов продукции,ведет научныеисследовнияв области ячеистыхбетонов, основныхогнеупоров.
НИЛсиликатныхматериалови отделки
НИЛтеплоизоляционныхматериалов
НИЛэлектрофизическихметодов исследований
НИЛтеплоизоляционныхполимерныхматериалов.НИЛ производитисследованиеи испытаниеизделий наоснове полимерныхтеплоизоляционныхматериалов.
НИЛфизхимии силикатов.НИЛ занимаетсяопределениемстроения ифизико-химическихсвойств материалов,осуществляетрадиационныйконтроль продукциипроизводимойв Республике.
НИСтеплофизическихисследований,НИС метрологии и секторнаучно-техническойинформации,изобретательскойи патентно-лицензионнойработы

Крометого в структуреинститутафункционируютсамостоятельныепроизводственныеучастки: попроизводствуизделий изполистирольногопенопласта,механосборочныйучасток, ремстройучасток,служба механикаи энергетика,гараж.

Общаячисленностьработающихсоставляла 186 человек в т.ч.научных сотрудников89 человек, изних докторовнаук – 2 человека,кандидатовнаук 12 человек.

В настоящеевремя в институтеработают около150 человек.

Глазурование,его дефектыи способы ихустранения.

Обычно глазурьнаносят в видесуспензии,содержащейводы до 60 % отобъема. Черепокглазуруемогоизделия всасываетводу, твердоевещество глазуриобразует покрытие.

Глазуруютчеренок методамиокунания, полива,распыления.Пульверизаторомраспыляютспециальныеглазури ипреимущественнона крупныеизделия.

К подготовительнымработам относитсяотсортировкадефектных иповрежденныхизделий, а такжеустранениемелких дефектов.Для предотвращенияскатыванияглазури и образованияплешин передглазурованиемизделия очищаютот пыли' преимущественносжатым воздухом.

Следующийэтап — контрольдля выявлениятрещин. Мелкиетрещины можнообнаружить,смочив изделияводой, окрашеннойанилиновойкраской. Еслитоварный знакнаносят под-глазурно,то после обдуванияизделия маркируют.

На поверхности,не подлежащиеглазурованию,наносят парафин,который препятствуетвсасываниюглазури. Еслина эти поверхностиопираютсяобжигаемыевместе с изделиямикрышки, то кпарафину добавляютглинозем.

Несмотряна широкуюмеханизацию,ручное глазурованиевсе еще имеетбольшое значение,особенно намелких предприятияхи в производствехудожественнойкерамики. Чтобыполучить равномернуютолщину глазурипо всей поверхности,необходимо:

поддерживатьзаданное содержаниетвердого веществав глазури (плотностьдолжна быть1,32—1,39 г/см³) иоптимальнуютемпературупервого обжига,которая должнаобеспечитьдостаточнуюпрочностьизделий приглазуроваиниивсасывающуюспособностьчерепка;

не допускатьпребыванияизделий в глазуридо полногонасыщенияпористогочерепка. Еслиудлиняетсявремя глазурованияили имеетсяпережог черепка,то глазурованнаяповерхностьдолго остаетсявлажной и неподдастся сразудальнейшейобработке;

хорошо размешиватьили полностьюубирать остаткиглазури, чтобыпредотвратитьпоявление еенатеков.

При ручномглазурованииизделия рекомендуетсяпо возможностидержать заножку, так какв местах касанияглазурь непристает. Конвейерыи поверхности,на которыеставят глазурованныеизделия, надопериодическиочищать. Ихможно делатьиз сетки с крупнымиотверстиями,тогда излишкиглазури свободностекают.

Конструкциимашин дляглазурованияразрабатываютв основном дляметодов поливаи окунания.

В ГДР сконструированымашину дляглазурованияплоских изделийметодом полива.Тарелки илиблюдца ставятна подающийконвейер, которыйпроходит ч(.'рсзобдувочнуюкабину. Стопорноеустройствосталкиваетизделия первымповодком точнона серединувращающейсятуристки непрерывнодвижущегосякарусельногостола. Полуфабрикатсо всех сторономываетсяглазурью, вытекающейиз несколькихсопел. Избытокглазури разбрасываетсяпри вращениитурнетки. Возвратсобираетсяв бачок и сноваподводитсянасосом к системесопел. Послеглазурованиявращение турнетокзатормаживаетсяи

тарелкасталкиваетсявторым поводкомна разгрузочныйконвейер. Машинадля глазурованиямелких изделийи чашек сконструированапо такому жепринципу. Чашкипри этом ставятножкой вверх.

В машинахдля глазурованияокунаниемизделия закрепляютна подставкахобычно однимили несколькимипроволочнымитросиками.Машина представляетсобой вращающийсякарусельныйстол, на которомна равных расстоянияхразмещаютсядержатели.Глазуруемоеизделие насаживаютна фиксирующуюкрестовинувручную илимеханически.При вращениистола прижимс проволочнымтросиком опускаетсяи зажимаетнасаженноеизделие. Всевместе погружаетсяв глазурь. Послевозврата висходное положениеприжим поднимаетсяи полуфабрикатосвобождается.

В машинахновых конструкцийдля прижиманияизделий к подставкамиспользуютусилие сопротивленияжидкости. Проводяттакже экспериментыпо комбинированиюметодов окунанияи полива. Нарядус поточнымилиниями дляглазурованияплоских изделийв эксплуатациинаходятсямашины дляглазурованиячашек. При этомчашки вручнуюставят в приемныегнезда подающегоконвейера(последнийможет бытьсоединен смашиной дляподглазурногонанесения маркизавода). Скоростьконвейераплавно регулируетсяот 6 до 20 м/мин.

ляполучения слояглазури достаточнойтолщины чашкипроходят подтремя глазурующимисоплами. Последнеесопло обеспечиваетглазурованиечашки внутри.Форма струиможет бытьотрегулированав соответствиис конфигурациейчашки. Посленанесенияглазури чашкипроходят междудвумя боковымисоплами, которыезаглаживаютповерхностьи снимают натеки.Одновременновоздушноесопло, включаемоефотоэлементом,сдувает остаткиглазури с ножки,предотвращаяобразованиекапель. Послеэтого чашкапопадает наленту из пористойрезины, котораявпитываетизбыток глазурис края чашки.На последнейпозиции находитсямашина длязачистки глазури(рис. 53). С нее чашкипоступают насклеиваниепопарно илиустанавливаютсяна бомзы. Наэтих же машинахможно глазуроватькрышки длячайников, кофейникови другие изделия.Допустимаявеличина глазуруемогоизделия зависитот шиоины потокаглазури и расстоянияпо вертикалиот последнегосопла до поверхностиконвейера.

Снятие глазурис опорных иконтактныхповерхностей— трудоемкийпроцесс, осуществляемыйили путем смещенияизделия повлажной пористойдвижущейсяленте конвейерадля зачисткиножки, или надвух движущихсяпараллельнос разной скоростьюлентах или навиброконвейере.

После глазурованиястановятсяхорошо заметнымитрещины в черепкеи другие дефекты(табл.16).

МинистерствообразованияРеспубликиБеларусь

учреждениеобразования

Белорусскийгосударственныйтехнологическийуниверситет

Факультетхимическойтехнологиии техники

Кафедратехнологиистекла и керамики

Индивидуальноезадание

Назначениеутильного иполитого обжигафарфоровыхизделий, режимы,тепловые агрегаты.

Студента3-его курса 9 группыШульговичаАлександраГеннадьевича

Минск

2002

ОГЛАВЛЕНИЕ

Первыйобжиг (утильный)3

Политойобжиг4

ПЕЧИДЛЯ ОБЖИГАТОНКОЙ КЕРАМИКИ7

Списокиспользованныхисточников10

Первыйобжиг(утильный)

Назначениепервого обжига— прежде всегоупрочнитьполуфабрикат.Относительнотонкий черепокнеобожженныхизделий приглазурованииразмокает ине выдерживаетмеханическоговоздействия.Кроме того, впроцессе первогообжига должнопроизойтиочищение черепка,т. е. выгораниеорганическихпримесей, разложениевыделяющихгаз веществ.(Этого же можнодостичь в зонеподогрева печейполитого обжига.)Во время первогообжига в массепроисходятследующиепроцессы:

испаряетсяне удалившаясяпри сушке остаточнаявода затворенияи гигроскопическаявлага (1—870);

вобласти температур500—600 °С выделяетсякристаллическаявода каолинита,масса обжигается«намертво»(необратимо),после чего еенельзя большепластифицироватьводой; при болеевысоких температурахначинаетсяспекание массы,прокаленныйчерепок приобретаетпрочность,которая зависитот температурыи длительностиее воздействия;

притемпературеот 900 до 1000 °С расщепляютсягазообразныесоставляющие(N₂,CO₂).

Дляполитого обжигафарфора в туннельныхпечах, продолжительностьпроцесса вкоторых в отличиеот камерныхпечей поддерживаетсяпостоянной,особенно важноправильнопроводитьпервый обжиг.Чтобы обеспечитьдальнейшеепревращениеметакаолинита,возникшегопри обезвоживаниикаолинита, дляфарфоровыхмасс необходимоподдерживатьвысокую температурупервого обжига(950—1050°С). Этимпредотвращаютсятакие дефектыполитого обжига,как прыщ и пузырь.

Однакос усовершенствованиемконструкциитуннельныхпечей для политогообжига фарфораразвиваетсяпротивоположное,более экономичноенаправлениев технологииобжига: с цельюснижения расходатоплива первыйобжиг проводятпри низкойтемпературе(700—850°С), а очисткуи дегазациючерепка обеспечиваютво время политогообжига. Естественно,механическаяпрочностьполуфабрикатаснижается,впрочем дляглазурованияона остаетсядостаточной.Преимуществомболее низкойтемпературыпервого обжигаявляется такжебыстрое охлаждениеизделий, благодарячему можнозначительноповыситьпроизводительностьпечей.

Присовременномуровне развитиятехники первыйобжиг можнопроводить вщелевых печах,в которых чашкии установленныепоодиночкетарелки обжигаютза 30—60 мин, стопкитарелок по 10шт. и более —за 6 ч. Предпосылкойскоростногопервого обжигаявляется хорошаясушка. Содержаниеостаточнойвлаги в полуфабрикатене должно превышать2%. С повышениемвлажности массысильно снижаетсяпрочностьнеобожженногочерепка. На этонеобходимообращать особоевнимание притранспортированииполуфабрикатанапримерустановленныхв стопки тарелок.

Печидля первогообжига работаютс высокойпроизводительностью,так как для нихнадо мало огнеприпасаи на вагонеткеможно разместитьмного изделий.При использованиипечей одинаковогоразмера однапечь для первогообжига можетобеспечитьзагрузку четырех-пятипечей политогообжига. Вследствиевысокой плотностисадки необходимотщательнорегулироватьрежим обжига.В первой зоненагреваниеизделий должнопроходитьравномернои непрерывно.Из-за того чтогорячие газыпод воздействиемтермическогонапора направляютсяпреимущественнов верхнюю частьпечного канала,нижняя частьсадки обычнонагреваетсямедленнее, чемверхняя.

Дляулучшенияусловий обжигарекомендуютследующиемероприятия:

отводпродуктовгорения черезвытяжные отверстия,расположенныев боковых стенкахпечи на уровнепода вагонеток,при этом будетомываться инагреватьсянижняя частьсадки; вдуваниевоздуха подсвод непосредственнов начале печи(рис. 1.) навстречупотоку продуктовгорения;
закручиваниепродуктовгорения в зонеподогревапоперек сеченияпечи для ихравномерногораспределения.Это достигаетсяс помощью инжекторовили циркуляционныхгорелок. Особенноважно обеспечитьравномерностьработы горелокв зоне обжига.Следует избегатьтемпературныхпиков, которыеприводят кместным пережогампродукции.Кроме того,для полученияполуфабрикатаравномернойпрочности ипористостинеобходимовыдерживатьзаданную температуруобжига.

Послеобжига изделия,установленныев плотные стопки,надо оченьосторожноохлаждать, вто время какредко расставленныеизделия охлаждаютсялегко и быстро.При плотнойсадке важноплавно снижать температуру,особенно всредней частизоны охлаждения.

Политойобжиг

Приобжиге фарфорабольшое значениеимеет процесснагреванияполуфабриката от температуры1050 до 1080°С. В этотпериод нужнообеспечитьизбыток воздухаи полное сгораниетоплива безобразованиясажи. С однойстороны, этонеобходимодля дегазациичерепка, особенноесли он недостаточнопрокален впервом обжиге,с другой, — дляпредотвращенияоседания частицсажи, которыеочень плоховыгорают вторично.Опыт показывает,что неправильноенагреваниеспособствуетобразованиюпятен и наколовна поверхностиглазури. Поэтомурекомендуетсяделать окислительнуювыдержку 30— 60мин при температуре1050—1080 °С до переходак восстановительномупериоду. В отличиеот фаянса ивитриес-чайнадля обжигафарфора необходимвосстановительныйпериод, которыйоказываетрешающее влияниена качествополуфабрикатаи во время которогомогут образоватьсямногие огневыедефекты.

Почтиво всех сырьевыхматериалахв качествепримесей содержатсяFe₂O₃и сульфаты.Так, в фарфоровоймассе содержитсяоколо 0,5% Fe₂O₃, который притемпературе1300°С отщепляеткислород:

3Fe₂O₃= 2Fe₃O₄+ 0,5O₂,или2Fe₂O₃= 4FeO + O₂.

Притемпературевыше 1300°С черепок в значительнойстепени уплотнен,глазурь расплавлена,поэтому кислородне может выделитьсяи содействуетобразованиюпузырей. Следовательно,дегазациядолжна бытьсмещена в областьтаких температур,при которыхчерепок ещепористый икислород можетулетучиваться.Для этого необходимывосстановительныегазы (СО илиН₂).Горение должноосуществлятьсяпри недостаткевоздуха. Процессвосстановлениядолжен произойтидо плотногоспекания черепкаи растеканияглазури. ВосстановлениеFe₂O₃происходитсогласно уравнению

Fe₂O₃+ СО= 2FеО+ CO₂.

Впериод восстановления,пока черепокеще пористый,СО или H₂отнимает уFe₂O₃кислород, которыйв противномслучае позднееотщепляетсясам и становитсяпричиной образованияпрыщей и пузырей.Во время этогоэтапа обжигав дымовых газахдолжно содержатьсяот 2 до 5 % СО и H₂.Для надежностивосстановительнуюсреду поддерживаютнемного дольше,чем нужнотеоретически;таким образом,обжиг проводятпри недостаткевоздуха в областитемпературот 1050 до 1300 °С.

Необходимость,восстановленияFe₂O₃обусловленатакже следующимипричинами.

РазложениеFe₂O₃на FeОи О₂может осуществлятьсябез восстановительнойсреды притемпературахвыше 1300 °С, однакооно происходитне полностью.Fe₂O₃окрашиваетневосстановленныйчерепок в желтоватыйцвет. Чтобыполучить белуюокраску, весьимеющийся Fe₂O₃надоперевести вFeО.Последний,соединяясьс SiO₂, образует силикатжелеза, имеющийзеленовато-голубойоттенок, которыйпочти незаметени не снижаеткачества изделия.

Образующийсяпри восстановленииFeOзначительноулучшает условияспекания черепкаи ускоряет егоуплотнение.Аналогичноеявление происходитс CaSO₄В присутствииСО или Н₂он разлагаетсябыстрее, чемв окислительнойсреде, с отщеплениемSO₃.

Впоследнийпериод политогообжига черепокдолжен созреть,благодаря чемуфарфор приобретаетвысокую прочность,становитсяпросвечивающими плотным. Глазурьравномернорастекаетсяи создает красивуюблестящуюповерхностьфарфора.

Впоследнийпериод обжигаподъем температурызамедляется,расход топливаувеличивается.Окончательнаятемператураобжига, °С, составляет:

Фарфоровыемассы 1340—1380 (в щелевыхпечах до 1430)

Витриес-чайна1220—1280

Известковыйфаянс 1060—1150

Полевошпатовыйфаянс 1200—1280

Политойобжиг фарфорапроходит четырепериода: 1) нагреваниеи дегазациядо температуры1050—1080 °С в окислительнойсреде;

2)восстановлениев области температур (1050—1080) — 1300 ⁰С;

3)максимальнаявыдержка внейтральнойсреде до температуры1340—1380°С;

4)охлаждениеот максимальнойдо комнатнойтемпературы.

Продолжительностьобжига фарфоровыхизделий в туннельныхпечах составляет27—35 ч, фаянсовойпосуды — 18— 27 ч.

Длябольшинствавидов изделийпродолжительностьнагреванияи охлаждениятеоретическиможно значительносократить,однако огнеприпас,которым мыраспологаемпри современномуровне знаний,не позволяетэтого сделать.

Вщелевых печах,в которых огнеприпаспрактическине используется,обжиг посудысокращен до2 – 5 ч.

Втуннельныхпечах обжигаемыеизделия в концезоны подогревадостигаюттемпературы400—800 °С, а затемпопадают напервый участокзоны обжига(рис. 2.), образуемыйпервой группойгорелок, настроенныхна сильноеокисление. Этагруппа горелокобеспечиваетнагреваниеизделий дотемпературы1050—1080 °С, послечего изделияпоступают навторой участокзоны обжига,где горелкиработают принедостаткевоздуха. Здесьв фарфоровоймассе происходитвосстановлениеFe₂О₃.

Всвязи с тем чтопродукты горенияв туннельнойпечи перемещаютсянавстречуизделиям, т. е.к входной двери,восстановительныегазы попадаютна первыйокислительныйучасток зоныобжига. Длясохраненияокислительнойсреды на первомучастке восстановительные составляющиепродуктовгорения награнице междудвумя участкамидожигаютсяблагодарявдуванию воздухачерез воздушнуюзавесу.

ажно,чтобы на второмучастке зоныобжига в каналпечи не подсасывалсяпобочный воздух,который можетнарушитьвосстановительнуюсреду. Поэтомупечи для политогообжига на участках,начиная с переходак восстановительнойфазе, работаютс избыточнымдавлением. Этонеобходимо,так как уплотнениепечного пространстваникогда небывает полным.

Напоследнемучастке зоныобжига происходитсозреваниефарфора. Здесьтакже нежелательнопрониканиепобочноговоздуха, таккак необходимастабильная,равномернаягазовая среда,приближающаясяк нейтральной.

Процессспекания —самый энергоемкийв керамическойпромышленности,поэтому особоважное значениеимеет рациональноеиспользованиеэнергии. Дляэкономии энергиинеобходимо:

оптимальнозагружать объемпечи, соблюдатьустановленныеплотность садкии длительностьпроцесса;

максимальноиспользоватьтепло продуктовгорения в зонеподогрева засчет поперечнойциркуляции,

снижатьпоглощениетепла плитамивагонеток засчет футеровкивагонетоклегковеснымиогнеупорнымиматериалами;

использоватьв сушилкахвоздух, отбираемыйиз зоны охлажденияпечей;

избегатьпотерь от бояпри транспортированииполуфабрикатаи огнеприпаса;

снижатьмассу огнеприпаса.

вплотно загруженнойтуннельнойпечи необходимобольшое разрежениев зоне подогрева,что способствуетподсасываниюпобочноговоздуха и снижениютем самымкоэффициентаполезногодействия.

Садкавагонеткиобразуетсястолбами капселейс плоскимиизделиями илизагруженнымипродукциейэтажерками.Перемещающиесявдоль и частичнопоперек печипродукты горениядолжны наскольковозможно равномерноомывать изделия.Для этого необходимо,чтобы столбыкапселей стоялине плотно, а сзазорами. Потеряпроизводительностиможет бытькомпенсированаповышениемскорости перемещениявагонеток.

Кэлементам садкиотносятся такжеопорные стойки,образующиеканализированныйпод вагонетки,через которыйпродукты горенияподводятсяк нижней частисадки. Излишняплотная садкавынуждаетподдерживатьбольшое разрежениев начале печи,что повышаетопасностьпоявления такихдефектов, какзадувка, засорка.Кроме того, сувеличениемплотности садкиповышаетсяопасностьнедожога серединыее нижней частии пережогавнешней части.

Необходимотакже следитьза устойчивостьюстолбов капселейи этажерок,иначе в печиможет произойтизавал и повреждениевагонеток. Этослучается чащевсего из-заобвала садки,которая заклинивается между вагонеткойи стенкой печи.В таких случаяхприходитсяостанавливатьпечь. Работыпо ликвидацииаварии проводятсяв тяжелых условиях.При загрузкеизделий в капсельи на вагонеткунеобходимопридерживатьсяразработанныхсхем садки.Фарфоровыечашки и кружкилегко деформируютсяв процессеобжига, поэтомуих склеиваютпопарно илиустанавливаютна бомзы. Присклеиваниидвух кружек их края смазываютспециальнымсоставом исоединяютотверстиями,препятствуятаким образомискривлению.Кружки с фигурнымкраем обжигаютна бомзах,представляющихсобой своеобразныйогнеприпас,который, будучиотформованнымиз той же массы,что и кружка,в процессеобжига претерпеваетодинаковуюс ней усадку,тем самым,предотвращаядеформацию.

ПЕЧИДЛЯ ОБЖИГАТОНКОЙ КЕРАМИКИ

Втехнике обжиганаряду с режимамиимеет значениеорганизацияпроизводства.Расход топливаи капитальныезатраты насооружениепечей должныбыть по возможностинизкими, срокслужбы и надежностьв работе высокими.Раньше самымицелесообразнымибыли камерныепечи (горны) смногодневнымрежимом обжига,которые несоответствуютсовременномууровню развитиятеплотехники.

Туннельныепечи.Недостаточноширокое распространениетуннельныхпечей в керамическойпромышленностив предшествующийпериод объясняетсяих особенностями.Туннельныепечи не отличаютсятакой гибкостьюизменениярежима обжига,как напримергорны. Это значит,что для туннельнойпечи нуженприблизительноодинаковыйассортименти достаточнобольшое количествоизделий, подаваемыхна загрузкупостоянно.Поэтому туннельныепечи сталиприменятьтолько с развитиемконцентрациипроизводствана большихпредприятиях.Годовая производительность средней туннельнойпечи длиной85 м, высотой ишириной садкипо 1 м 1500— 1800 т.

Впервой зонеизделия нагреваютсяпоступающимииз зоны обжигапродуктамигорения, которыеперемещаютсянавстречудвижению печнойвагонетки. Продукты горенияотсасываютсяиз туннелячерез расположенныев боковых стенкахканалы и выводятсяк дымовой трубеили вытяжномувентилятору.В оснащеннойгорелками (до90 шт.) зоне обжигаизделия нагреваютсядо температурыспекания.

Взоне охлаждениявагонетка исадка должныотдать тепло,что осуществляетсяс помощьюрекуператоров,представляющихсобой системутруб или каналов,через которыепродуваетсявоздух. Полученный таким образомнагретый воздухпередаетсядля другихтехнологическихпроцессов,например длясушки, иливозвращаетсяв туннельнуюпечь (вдуваниенагретоговоздуха в зонуподогрева,нагреваниевоздуха, подаваемогодля горенияв зону обжига).При выходе изпечи садкадолжна бытьохлаждена дотемпературы100—150 °С.

Вовсех трех зонахтуннельнойпечи требуетсяравномерноераспределениетемператури газовой средыпо всему сечению.Новейшие туннельныепечи для этойцели оснащенысистемамициркуляции,нагнетанияи вытяжки.

Внастоящее времядля улучшенияравномерностираспределениятемпературво всех зонахпечей как принагревании,так и при охлажденииприменяетсяпринцип поперечнойциркуляциитеплоносителя.При этом используетсяпреимущественноестественныйтермическийнапор (нагретыегазы легче, онисами поднимаются).Однако эффективностьциркуляциизависит отналичия продольныхразрывов всадке.

Контрольобжига осуществляетсяс помощью обширнойизмерительнойсистемы.

Каналобжига долженбыть хорошозакрыт от влияниявнешней среды.Снизу этообеспечиваетсяплотным смыканиемплатформ вагонеток(в поперечномнаправлении),а у стен (в продольномнаправлении)специальнымиустройствами— лабиринтами,песочным уплотнением.В начале печидля уплотненияраньше частоустанавливалижалюзи. Теперьих замениливоздушнымизавесами.

Печныевагонеткиперемещаютсяпо рельсам.Вагонеткасостоит изогнеупорнойплатформы,металлическогооснования иходовой части.На платформеобычно устанавливаютканализированныйпод, которыйвоспринимаетсадку и выполняетважнейшуютехнологическуюфункцию, обусловливаяаэрогидродинамическиепараметрыобжига. В связис тем что механическаяпрочностьплатформыневелика, основаниеее должно бытьжестким, чтобыоградить огнеупорныйматериал отповреждений.

фарфора,когда необходимыхимическиереакции междупродуктамигорения и изделиями.

Впечах открытогопламени горячиедымовые газыпоступают прямов туннель. Ониомывают обжигаемыеизделия и должныпри этом равномернораспределитьсяпо сечениюсадки, обеспечивнепрерывноенагревание.Следует избегатьнепосредственногосоприкосновенияизделий с пламенем,чтобы предотвратитьих пережог.Поэтому горениепроисходитв топках илив разрывахсадки (импульсныеили высокоскоростныегорелки), откудапродукты горенияпоступают кобжигаемымизделиям. Благодарятакой прямойтеплопередачепечь открытогопламени достаточноэкономична,отличаетсявысокойпроизводительностью.В промышленноститонкой керамикинаиболеераспространеныпечи с сечениемканала 1—1,2 м³.В печах, имеющихболее крупноесечение, труднееобеспечитьнеобходимыйаэрогидродинамическийрежим обжига.При большойвысоте садкиочень сильновозрастаютнагрузки наогпеприпас,в результатечего существенноувеличиваютсярасходы наобжиг.

Электрическиетуннельныепечи обеспечиваютабсолютночистую газовуюсреду, поэтомуих применяютпреимущественнодля обжигадекорированныхизделий. В качественагревателейиспользуютканталовые(Кантал — сплавдля электронагревательныхэлементов —сталь, содержащаяFe,Сг. А1, Со, с максимальнойтемпературойиспользования1150— 1375 °С, разработанв Швеции) стержни.Электронагревателиобеспечиваюттемпературуобжига до 1200 °С.Благодаряиспользованиюсистемы рециркуляции,отводу горячеговоздуха из зоныобжига в зонуподогрева, гдетепло передастсяизделиям, достигаетсянизкий удельныйрасход энергии(0,06— 0,1 кВт/кг), отнесенныйк загружаемойпродукции,включая вспомогательныематериалы,

Нотуннельныепечи имеютнекоторыенедостатки.С одной стороны,из-за высокойпроизводительностипечи все производство(неуправляемо)сосредоточиваетсяв процессеобжига, с другойстороны, загрузкаизделий в печь— процесс трудоемкий,необходимдорогой огнеприпас,возникаютбольшие расходына загрузкуи выгрузкупечей. Труднооптимизироватьпроцесс обжигаиз-за инертностикрупногабаритнойтуннельнойпечи и длительногообжига, составляющегодля фарфора(политой обжиг)25—35 ч.

Щелевыепечи.По принципудействия иконструкциищелевые печи(рис. 3) аналогичнытуннельным,но в щелевойпечиизделия устанавливаютне ярусами, апреимущественнов один ряд. Приэтом частичноили полностьюможно отказатьсяот огнеприпасаи становитсявозможным болеекороткий обжиг(1—7 ч). Вместомассивныхвагонетокиспользуютболее легкиетранспортныесредства. Печиниже и короче.Загрузкаспециализирована,для каждойгруппы ассортиментаиспользуютсобственныепечи, в связис чем требуютсяпечи меньшейпроизводительности.Большое числопечей и ихоблегченнаяконструкцияпозволяютиспользоватьсекционный(модульный)принцип сооружения.

Циклпередвижениятранспортныхсредств полностьюмеханизирован,имеются предпосылкидля механизациизагрузки иразгрузкипечей.

Благодаряуменьшениюсечения печногоканала по сравнениюс каналом туннельныхпечей возможнытехнологическиеупрощения:устройстводля регулированиярежима настраиваютна короткийцикл обжига,при этом должнабыстро происходитьтеплопередача;используютсявысокоскоростныегорелки, а внекоторыхслучаях повышаетсятемператураобжига.

Также как и длятуннельныхпечей, в качестветоплива используютсяприродный гази электроэнергия.

Значительноготехническогоразвития достиглищелевые печис роликовымподом, сетчатымили решетчатымконвейером,подвижнымиплитами, с салазками,шагающим подом,мини-вагонетками.

промышленноститонкой керамикибольшое значениеимеют салазочныепечи. Под печи(аналогичноподу туннельныхпечей) образованогнеупорнымиплатформами,каждая из которыхзакрепленана основании.Под быстроперемещаетсяв печи, в результатечего испытываетотносительнократковременноетепловое воздействие.Благодаря этомуплиты могутиметь облегченнуюконструкцию.В свою очередьснижение массыплит позволяетотказатьсяот дорогостоящейходовой части,плиты скользятв печи на полозьяхпо рельсам ввиде салазок.Перемещениев обратномнаправлениипо обгонномупути происходиттак же. Чтобыснизить силытрения плитпо рельсам иуменьшитьизнос, на салазкинаносят смазку.Такая транспортнаясистема прочнаи надежна.

Взависимостиот огнеупорностиплит, которыенаряду с хорошимитеплоизоляционнымисвойствамидолжны обладатьнизкой способностьюк аккумуляциитепла, салазкиможно использоватьдо температуры1500 °С. Благодаряэлектроннойсистеме управленияпередвижениесалазок полностьюавтоматизировано.Вособых случаяхсалазки вместополозьев оснащаютоблегченнойходовой частью— получаютминивагонетки(см. рис. 3). Приэтом уменьшаетсяусилие проталкиваниявагонетки черезпечь, что имеетзначение длядлинных печейили печей стяжелой загрузкой.

Списокиспользованныхисточников

АхъянА. М.Технологияфарфоровыхизделий бытовогоназначения.— М.: Лёгкаяиндустрия,1986. — 311 с.
МорозИ. И., КомскаяМ. С., ОлейниковЛ. Л.Справочникпо фарфоро-фаянсовойпромышленности.— М.: Лёгкаяиндустрия,1990. — 349 с.
Технологиятонкой керамики.Лангер Ф., ЛейбЭ., Майер П., МухеК., Шрот З., ШулерР.— М.: Легкая ипищевая промышленность,1995. — 183 с.

МинистерствообразованияРБ

УО «Белорусскийгосударственныйтехнологическийуниверситет»

Кафедратехнологиистекла и керамики

ОТЧЁТ

О ПРОХОЖДЕНИИУЧЕБНОЙ ПРАКТИКИ

в УП «НИИСМ»и на ОАО «Минскийфарфоровыйзавод»

в период с«......» ………………по «......» ………………2002г.

Студента3 курса 9 группыфакультетаХТиТ А. Г.Шульговича

Руководителипрактики

отУП «НИИСМ» отуниверситета:

Вед. науч.сотр. Г. Я.Миненкова доц. Е.М. Дятлова

отОАО «МФЗ» асс.В. А. Бирюк

Минск 2002

Отчёт по практике на Минском фарфоровом заводе и в НИИСМе

Шульгович

Шульгович

Шульгович

Печныеизразцы

Керамическаяплитка

Шульгович

Определениеморозостойкости

Определениепредела прочностипри изгибе

Определениетеплопроводности

Определениеистираемости

Шульгович

Пластичныесоставляющие

Шульгович

Ножевыеглинорезки

Молотковыедробилки имельницы

ОБОРУДОВАНИЕДЛЯ СОРТИРОВКИИ КЛАССИФИКАЦИИ

Сортировкаи обогащениематериаловоказываютсущественноевлияние накачество истоимостьконечногопродукта.

Механическаясортировка

ПИТАТЕЛИИ ДОЗАТОРЫ

Машины длясмешивания

Шульгович

ВВЕДЕНИЕ

ОСНОВНЫЕЭТАПЫ РАЗВИТИЯУП «НИИСМ»

Первыйобжиг(утильный)

Политойобжиг

ПЕЧИДЛЯ ОБЖИГАТОНКОЙ КЕРАМИКИ

Списокиспользованныхисточников