Сырье Производство керамики Керамические изделия Статьи Справочник

Краткая технология производства керамических изделий. Часть 5

При производстве некоторых керамических изделий (трубы, плитки, санитарно-технические изделия) вводят дополнительную операцию — глазурование. Глазурованные изделия имеют меньшее водопоглощение и водопроницаемость, большую долговечность. Глазури приготовляют из каолина, кварца, мела или мрамора, доломита, глины, полевых шпатов, углекислого бария, свинца и др. Они бывают прозрачными и глухими (непрозрачными). Для получения цветных глазурей применяют оксиды металлов, шпинели, бораты и др. Наносят глазури на высушенные или обожженные изделия разными способами: пульверизацией, окунанием изделий в глазурную суспензию, поливкой изделий этой суспензией, припудриванием поверхностей сухим составом глазури и др. После нанесения глазурей изделия обжигают.

Иногда на изделия наносят дополнительный слой — ангоб.

Ангобом называется тонкий слой беложгущейся или цветной глины, нанесенный на изделие, который после обжига образует цветное матовое покрытие. Его свойства должны быть максимально приближены к свойствам основного черепка.

Обжиг — важнейший процесс в производстве керамики. Он ведется по специальному режиму: прогрев сырца, собственно обжиг и охлаждение готовых изделий. Большое влияние на качество изделий оказывает и газовый режим печи в процессе обжига. Среда в печи подразделяется на восстановительную при избытке кислорода до 1 %, нейтральную — при избытке кислорода до 2%, окислительную — при избытке кислорода свыше 2 %. Оптимальные температурные и газовые режимы при обжиге устанавливают опытным путем. В результате обжига изделия приобретают камневидное состояние, высокие прочность, водостойкость, морозостойкость и другие необходимые свойства. Обжиг керамических изделий осуществляется в туннельных и реже в кольцевых печах.

Туннельные печи (одинарные и — реже — спаренные) являются печами непрерывного действия, в которых изделия обжигаются на вагонетках, передвигающихся вдоль печи по рельсам. Обжиг продолжается 18 — 36 ч. Туннельная печь представляет собой обжигательный канал длиной до 160 м, высотой 1,7 м и шириной до 3,1 м. По длине канала печь подразделяется на зоны подогрева, обжига и охлаждения.

Вагонетки с сырцом движутся сначала навстречу горячим газам, а затем поступают в зону холодного воздуха, нагнетаемого газовым вентилятором. В свою очередь, дымосос, устанавливаемый в начале зоны подогрева, обеспечивает поступление горячего воздуха в зону обжига. В туннельных печах применяют твердое, жидкое или газообразное топливо. Обжиг в туннельных печах идет значительно быстрее, чем в кольцевых. Если процессы садки сырца на вагонетки и выгрузки изделий механизированы, режим обжига автоматизирован, то качество изделий будет выше.

Щелевые и роликовые печи являются разновидностью туннельных печей. Высота обжигательного канала в этих печах составляет 2 — 3 высоты обжигаемых изделий. Перепад температур по сечению канала должен быть не более 5 °С, что позволяет получать изделия однородными по структуре и повысить их качество. Продолжительность обжига сокращается до 6 ч, значительно снижается расход топлива.

Кольцевая печь представляет собой замкнутый обжигательный канал длиной до 200, и высотой до 3 м и объемом 300 — 2500 м³. В наружной стене печи имеются проемы 6 — ходки для загрузки сырца и выгрузки кирпича. Ходки устраивают через 5 — 6м, количество ходков зависит от количества условных камер печи, отделенных друг от друга бумажными щитами, устанавливаемы ми при загрузке сырца. Количество таких камер составляет 12-36 шт. Сверху через топливные трубочки в своде камер загружают кусковое или пылевидное топливо; внизу камер имеются отверстия, соединенные с центральным дымовым каналом 5 для отвода дымовых газов. В кольцевой печи садка сырца 2 остается неподвижной до момента выгрузки готовых изделий, а зоны подогрев обжига и охлаждения перемещаются по обжигательному каналу по мере продвижения подачи топлива от одной условной камеры другой. При приближении зоны обжига бумажные щиты сгорают.

У этих печей имеются недостатки: трудность загрузки и выгрузки изделий при высоких температурах (до 80 °С), неравномерное распределение температуры по высоте печи, что приводит к «недожогу» и «пережогу» — деформации изделий. Это обусловливает постепенную замену кольцевых печей на туннельные.