Технология производства керамических плиток для полов

Воздух для охлаждения подается вентилятором в канал через ряд отверстий, расположенных в конце печи, в ее стенах и своде. Эти отверстия располагают таким образом, чтобы придать воздушному потоку необходимое, направление в сторону зоны обжига и равномерное распределение по всему сечению печи. Как уже говорилось, часть нагретого воздуха отбирается из зоны охлаждения и подается к горелкам, часть направляется в туннельные сушилки, а часть по каналу печи продвигается в зону обжига и вступает во взаимодействие с топочными газами.

В туннельных печах прямого действия процесс сгорания жидкого или газообразного топлива, начавшийся в топках, обычно заканчивается в канале печи. При соприкосновении обжигаемых изделий с несгоревшими газами возможны такие дефекты, как закапчивание или науглероживание. Особенно неблагоприятно влияют несгоревшие газы на плитки, изготовленные из глин с повышенным содержанием окислов железа. В этом случае на плитках образуются выплавки, пятна и другие дефекты восстановления.

При обжиге в капселях изделия защищены от   непосредственного воздействия дымовых газов.

 

 5)СОРТИРОВКА ПЛИТОК

После обжига плитки сортируют по цветам, оттенкам и другим качественным признакам. Для сортировки плиток по размерам в соответствии с установленными по стандарту допусками применяют специальные сортировочные машины.

Производительность машины — 60 плиток в минуту. Здесь при помощи системы рычагов автоматически измеряется ее размер. Если размер плитки соответствует калибровочной настройке станции, срабатывает специальное электромагнитное приспособление, и плитка падает на ленточный транспортер , расположенный под цепным транспортером и передвигающийся по направлению, перпендикулярному к его движению. Если внешние размеры плитки меньше калибровочного размера, на который настроена станция, электромагнитное приспособление не срабатывает и поводки цепного транспортера направляют плитку к следующей сортировочной станции.

Забракованные при сортировке плитки, имеющие трещины, отбитые утлы или ребра, выплавки и другие дефекты на части лицевой поверхности, обрезают на специальных станках. Таким образом из квадратных плиток получают плитки прямоугольные и треугольные (типы 4, 5, 6, 7 и 8), а из шестигранных — четырехгранные и пятигранные (типы 11, 12, 13 и 14).

После сортировки плитки укладывают в пачки по 20 штук в каждой. Пачки упаковывают в бумагу и перевязывают шпагатом.

                    5. ДЕФЕКТЫ ИЗДЕЛИЙ И КОНТРОЛЬ ПРОИЗВОДСТВА

Дефекты плиток, обнаруживаемые, как правило, после обжига, образуются на различных переделах производства. Значительная часть их возникает в результате нарушений технологии.

Самым распространенным видом брака являются трещины. Так как на плитках после прессования или сушки трещины бывают незаметны, очень часто делают неправильный вывод, что они возникли при обжиге. Этому способствует и то обстоятельство, что в большинстве случаев трещины, возникшие на различных стадиях технологического процесса, по своему характеру не отличаются друг от друга.

Трещины, как правило, образуются вследствие напряжений в черепке, возникающих при прессовании, сушке и обжиге плиток. Эти напряжения в некоторых случаях вызывают образование тонких невидимых трещин, которые увеличиваются во время обжига. Часто небольшие напряжения, возникшие при прессовании и сушке, вызывают трещины только в начальной стадии обжига.

Склонность к трещиноватости проявляют плитки, изготовленные из очень пластичных масс. Нередко причиной образования трещин служат неудовлетворительные подготовка и смешение масс перед прессованием. Вследствие неоднородности состава и влажности отдельные зерна массы после прессования дают различную усадку, что вызывает образование мельчайших трещин, которые затем при сушке и обжиге расширяются. Тонкий помол исходного сырья, тщательное смешение массы и вылеживание ее перед прессованием предотвращают появление таких трещин.

Во избежание трещин поступающая для прессования порошкообразная масса должна иметь температуру окружающего воздуха и ни в коем случае не подогреваться искусственно. Измельченные пресспорошки перед прессованием должны вылеживаться в бункерах не менее 6—8 час. Опыт показывает, что с увеличением длительности вылеживания до 24—48 час. качество массы улучшается.

Напряжения, приводящие к образованию трещин во время сушки и обжига, очень часто возникают в процессе прессования плиток, поэтому особое внимание при прессовании следует уделять равномерному заполнению пресс-формы пресса массой и параллельности верхнего и нижнего штампов, сжимающих массу. При нарушении этого отпрессованная плитка в разных частях имеет неодинаковую толщину и различную плотность, что вызывает напряжения, способствующие образованию трещин.

Трещины образуются также при нарушении режима сушки в тех случаях, когда продвижение влаги из внутренних слоев к поверхности плиток происходит замедленно и количество испаряемой с поверхности воды значительно превышает количество влаги, поступающей из внутренних слоев. Значительная разница между, влажностями внутреннего и поверхностного слоя создает напряжения, которые могут привести к образованию трещин. Трещины при сушке могут возникнуть и в том случае, если начальный прогрев изделий не сопровождается достаточным отбором водяных паров и происходит конденсация влаги на поверхности плиток.

Интенсивная сушка при высоких температурах может вызвать внутри плиток  быстрый  переход воды в парообразное  состояние с резким увеличением объема, что приводит к разрыву изделий. Строгое соблюдение установленных режимов сушки может почти до нуля свести процент брака на этой стадии производства.

После сушки плитки обладают повышенной гигроскопичностью. При смывании холодным воздухом они интенсивно впитывают влагу, при этом наибольшее количество влаги поглощают края плитки. При быстром нагреве такие плитки склонны к образованию концентрических круговых трещин у углов (рис. 43). Эти трещины, называемые на производстве «простудными», появляются в начальной стадии обжига.

 

.Основные виды брака: а—трещины, возникшие при обжиге до начала спекания;

б-трещины охлаждения; в -«простудные» трещины; г-клинчатость; д-расслоения;    

е-.вздутия; ж—выплавки; з-механические   повреждения

 

 «Простудные» трещины после обжига бывают едва заметны и обнаруживаются при постукивании по плиткам деревянным молоточком.

При отступлениях от принятого режима обжига трещины образуются главным образом в начальной стадии удаления гигроскопической влаги и в интервале спекания, когда происходит огневая усадка плитки.

Трещины образуются также при погрузке в печи плиток, влажность которых превышает установленную норму.

Трещины, образовавшиеся в сушке или обжиге до начала спекания, имеют в изломе шероховатую поверхность

Слишком быстрое остывание вызывает образование тонких волосяных трещин.

Эти трещины проходят от края плитки к середине в форме буквы S или встречаются в виде незначительных посечек, проходящих через край плиток .Этот вид трещин дает гладкий стекловидный излом. Такие трещины зачастую нельзя заметить невооруженным глазом, но они могут быть легко обнаружены по глухому звуку при ударе по плитке металлическим предметом.

Существенным дефектом, часто встречающимся в производстве плиток, является искривление лицевой поверхности. Деформация плиток может быть следствием самых разнообразных причин. Повышенную склонность к искривлению проявляют плитки, изготовленные из пластичных масс и масс, обладающих малым интервалом обжига. Неравномерная спрессованноcть плитки также может быть причиной деформации, обычно проявляемой при обжиге. Для того, чтобы избежать деформацию, необходимо равномерное давление по всей площади плитки. Кроме того, следует подбирать опытным путем для каждой массы оптимальную величину прессового давления. При прессовании плиток на прессах необходимо следить за тем, чтобы температура нагрева верхнего и нижнего штампов была одинаковой и не превышала 60—70°. Нарушение этих условий вызывает деформацию плитки.

Искривления очень часто происходят вследствие неправильной укладки плиток в капсели и некоторого превышения максимальной температуры обжига. В процессе спекания плитки размягчаются и, не будучи поддерживаемыми, могут деформироваться, поэтому при загрузке в капсели плитки должны укладываться как можно плотнее или расклиниваться специальными огнеупорными прокладками.

Большое значение для предотвращения искривления изделий имеет строгое соблюдение установленного режима обжига. Совершенно очевидно, что превышение требуемой температуры обжига вызывает повышенную деформацию плиток.

Значительные искривления плиток, в особенности на углах, могут произойти, если углы формы недостаточно заполнены массой при прессовании или в них попадает слишком сухая смесь по сравнению с остальной массой, заполняющей форму. В этом случае искривления сопровождаются образованием пятен.

К числу распространенных дефектов относятся расслоения плиток. Их образование бывает часто неожиданным и не всегда удается быстро установить причину появления этого вида брака. Расслоение происходит, как правило, непосредственно после прессования или через несколько минут после него, и определяется по глухому звуку плитки при выстукивании пальцем.

 В некоторых случаях  слоистость вызывает сразу же после прессования вздутие лицевой или тыльной поверхности плитки.

Слоистые плитки при разламывании имеют ступенчатый излом; кроме того, на боковых гранях часто появляются едва заметные тонкие продольные трещины.

      Каждая прибывающая на завод партия сырья   должна   быть специально обследована заводской лабораторией.Путём макро-, и в отдельных случаях микроскопического исследования необходимо установить степень засорения сырья  посторонними   примесями также наличие вредных включений.

Запесоченность глины определяют механическим анализом, наличие известковых включений — при помощи соляной кислоты.

Периодически следует выполнять полный химический анализ глин.

Отдел технического контроля обязан следить за разгрузкой при бывающих на завод железнодорожных вагонов и систематически наблюдать за хранением и транспортировкой сырья, не допуская загрязнения и смешивания различных материалов друг с другом. Если при внешнем осмотре обнаружено, что поступившее сырье не удовлетворяет техническим условиям, его следует разгрузить отдельно и не применять для производства до тщательного анализа.

Лаборатория и отдел технического контроля должны уделять большое внимание в работе подготовке сырья и переработке масс. Необходимо систематически, по нескольку раз в смену определять тонину помола исходных материалов и масс путем ситового анализа, влажность сырья до сушки и после нее — экспресс методом, засоренность металлическими включениями—при помощи магнитов и т. д.

Следует постоянно контролировать правильность дозировки отдельных компонентов массы и тщательность их смешения.

При прессовании, помимо систематического определения влажности и зернового состава пресспорошков, необходимо несколько раз в смену отбирать от каждого пресса пробу плиток.

Правильность размеров плиток, четкость граней и углов, наличие трещин и расслоений, механическая прочность сырца должны быть определены путем внешнего осмотра, керосинового контроля, точных обмеров и испытания на изгиб. Такие обследования, помимо определения качества полуфабриката, позволяют судить о состоянии пресса и степени изношенности пресс-форм.

Лаборатория должна вести наблюдения над сушильными устройствами, за соблюдением установленного режима сушки, за температурой и относительной влажностью теплоносителя и отходящих газов, а также проверять влажность плиток, поступающих в сушилки и выходящих из них. Периодически отбираются пробы высушенных изделий для выявления трещиноватости, деформации и механических повреждений.

Соблюдение установленного режима обжига проверяется при помощи разнообразной контрольно-измерительной аппаратуры. При этом основное внимание должно быть уделено измерению температуры в зонах подогрева и обжига, обеспечению окислительной атмосферы в печах, работе вентиляционных устройств.

При сортировке готовой продукции, тщательно проверяя соответствие плиток стандарту по отдельным признакам, представляется возможным выявлять допущенные на отдельных участках производства нарушения установленной технологии и способствовать быстрейшему устранению выявленных недостатков.

 

 

 

                              6.ОХРАНА ТРУДА И ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

ОСНОВНЫЕ ВОПРОСЫ ОХРАНЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Загрязняющие вещества, поступающие от предприятий по производству керамических изделий, в зависимости от конкретных технологических процессов могут попадать с выбросами в воздух, со стоками в водные объекты и накапливаться на поверхности земли в виде отходов. Воздействие на окружающую среду также оказывают шум и неприятные запахи. Характер и уровень загрязнения воздуха, количество твердых отходов и сточных вод зависят от различных факторов, в частности, от вида используемого сырья, вспомогательных веществ, топлива, а также от способа производства:

выбросы в воздух: при производстве керамики могут выделяться пыль / твердые частицы, сажа, газообразные вещества (оксиды углерода, азота, серы, неорганические соединения

фтора и хлора, органические соединения, тяжелые металлы)

• сбросы сточных вод: по большей части содержат минеральные (взвешенные частицы) и иные неорганические компоненты, небольшое количество различных органических веществ, а также тяжелые металлы

• технологические потери/отходы производства: отходы при производстве керамических изделий в основном представляют собой различные осадки, бой изделий, отработанные гипсовые формы и сорбирующие агенты, сухой остаток (пыль, зола) и отходы упаковки

 

• потребление энергии/выброс CO2: все отрасли керамической промышленности потребляют значительное количество энергии, поскольку основные стадии процесса включают сушку и последующий обжиг при температуре от 800 до 2000 °C. В настоящее время в странах-членах ЕС для обжига применяют преимущественно природный и сжиженный газ (пропан и бутан), мазут марки EL, кроме этого, топливом могут служить тяжелый мазут, сжиженный природный газ, биогаз / биомасса, электричество и различные виды твердого топлива (уголь, нефтяной кокс).

Выбросы, сбросы, отходы

Переработка глины и другого керамического сырья, особенно сухого, неизбежно ведет к появлению пыли. Сушка (включая распылительную), измельчение (дробление, помол), рассев, смешение и транспортировка смесей приводят к образованию особо тонкой пыли. Некоторое количество пыли выделяется при декорировании и обжиге изделий, а также при послеобжиговой обработке. Выбросы пыли могут быть связаны не только с сырьевыми материалами, но и со сгоранием топлива.