Технология изготовления керамических изделий
Вся технология подразделяется на 6 этапов.
1) Добыча сырья. В карьере глина может быть (мягкая мокрая, твердая сухая) Добывают глины открытым способом экскаваторами. Выводят автосамосвалами или вагонетками. Завод по изготовлению керамических материалов обычно расположен близко в карьеру.
2) Подготовка массы. 4 Способа. 1) Полусухой способ поготовки – по этому способу сырье подготавливают, если в карьере глина сухая и твердая. Для этого ее высушивают, дробят, размалывают, добавляют небольшое к-во воды, отоцающие и выгорающие добавки. Получается прес-пророшок. Его увлажняют до 8-12% и тщательно перемешивают. 2) Сухой способ. Отличается от полусухого тем, что пресс-порошок имеет влажность от2-6%/ 3) Пластический способ – по нему подготавливают мокрую и мягкую глину. Ее измельчают, загружают в глиномешалки, увлажняют до 18-23%, вводят добавки и перемешивают до сметанообразной консистенции. 4) Мокрый (Шликерный) метод. По этому методу глину вместе с добавками разводят до консистенции жидкой сметаны. (до60% увлажняют)
Добавки к глинам (5 видов):
1) Отощающие добавки. Для уменьшения усадки при сушке и обжиге, и предотвращения деформации и трещин в изделиях (песок, шлаки, залы и т.д.)
2) Выгорающие (Порообразующие) Для повышения пористости и улучшения теплоизоляционных свойств. (древесные опилки, угольный порошок, торфяная пыль)
3) Плавни. Снижают t обжига (Полявые шпаты, тальк, стеклобой и т.д.)
4) Пластифицирующие добавки. Повышают пластичность сырья (вводят высокопластичные глины.
5) Специальные добавки. Для повышения кислотостойкости вводятся песчаные смеси, затворенные жидким стеклом.
3) Формирование. Придают изделию форму.
1) Полусухое прессование. Подгатовленную массу загружают в форму и прессуют под давлением. Изделие, ко-ое формуют будет обладать большей прочностью и плотностью, но худшими теплотехническими свойствами. Этот метод практически не распространен
2) Метод ленточного формования.
3) Метод литья. Этим методом изготавливают тонкостенные изделия (плитки облицовочные) Подготовленное по шликерному способу сырье заливается в пористые керамические потдоны, к-ые движутся по конвееру при этом керамическая масса подсыхает, уплотняется, зачищается и разрезается. Процесс производства плиток автоматизирован и после сушки и обжига на изделия наносится глазурь, снова обжигается. После изготовления плитка набирается на ковры и лицевой стороной приклеевается на крафт-бумагу, сворачивается в рулоны. При формовке получается изделие –сырец.
4) Сушка. Перед обжигом необходимо высушить изделие до содержания влаги не более 5%, чтобы избежать неравномерную усадку и растрескивание при обжиге. А) естественная сушка – производится в естественных условиях под навесом б) Исскуственная сушка. Производится в туннельных или камерных сушилках. Длительность сушки 16-36 часов при t около 150 градусов. Происходит воздушная усадка (Уменьшается размер). Камерные сушилки представляют собой систему камер, каждая из ко-ых обогревается горячим воздухом, отходящих из печей.
5) Обжиг. Он производится в туннельных печах, кольцевых печах, во вращающихся печах (у керамзита) (L= до160м, h=1,7м, ширина 3м) 1-зона подогрева, 2-зона обжига t=1000 C, 3-зона охлаждения. Кольцевая печь- замкнутый канал L=200м, h=3м. Вращающаяся печь – 1-зона подсушки и подогрева, 2-зона обжига 1200 С, 3-зона охлаждения. При обжиге находящиеся в глине в виде естественных добавок слюды (вермикулит, берлит) вспучиваются, увеличиваются в объеме выгарющие добавки выгорают, отощающие – остаются.
6) Готовое изделие принимается ОТК (Отделом Технологического Контроля)
17. Минеральные вяжущие вещества, их классификация. Воздушная известь: сырье, производство, ее виды и применение.
Не орг. (минеральные вяжущие ве-ва) – это порошкообразные ве-ва, к-ые при смешивании с водой образуют пластическое тесто под действием физико-хим. Процессов приобретают св-во камня.
Классификация вяжущих ве-в.
1.Воздушные вяжущие ве-ва – работают и твердеют в сухих условиях (гипс, воздушная известь, магнизяльные вяж. Ве-ва, жидкое стекло)
2.Гидровлические вяж. Ве-ва – работают и твердеют во влажных и мокрых условиях. (все виды цементов)
3.Вяжущие автоплавные изделия. Твердеют в особых условиях (при давлении 10-12 атм. И t 120-160 C) (битумы, полимены, декти)
Воздушная известь – воздушное вяжущее ве-во, получаемое обжигом извстняков, с содержанием глинястых примесей до 6%. СаСо3 – известняк, Аl2o3 Sio2 Fe203 H2O – глина до 6%. Производство извести происходит в шахтных или вращающихся печах. Зона подогрева и просушки(удаляются хим. Примеси вода, глина разлогается на различные оксиды) 2-зона обжига t1100 C СаСо3 разлогается на СаО и Со2. 3-зона охлаждения( выходит воздушная известь СаО –Комовая не гашенная. Известь
Виды воздушной извести:
1) Известь негашеная комовая
2) Известь негашеная молотая
3) Известь кипелка
4) Известь пушинка
5) Известковое тесто. Получается при избытке воды (в 2 раза больше)
6) Известковое молоко (когда воды в 3-4 раза больше чем извести)
Классификация извести
По времени гашения. Быстогасящиеся (менее 8 мин.) Средне (8-25мин). Медленно (более 25 мин) Время гашения – это время от момента прилития воды к извести до начала снижения максимальной температуры.
По температуре гашения. Низкогасязуюся (t менее 70 С). Высокогасящуюся (t более 70 С)
По содержанию оксида магния. Маломагнизяльная (MgО менее 5%), Магнизиальная (от 5 до 20), Даломитовая (от 20 до 40%)
Область применения строительной извести.
1) Строительство – кладочные растворы, бетоны, отделочные растворы
2) Промышленность строительных материалов. Производство селекатного кирпича, селекотнобетонных изделий
3) Металлургия. При выкладки сталей…
4) Химия
5) Пищевая промышленность. При производстве сахара..
6) Целелозно - бумажная энергетика. Сантехника и т.д.
18. Гипс: Сырье, производство, свойства, область применения.
Гипс – это воздушно-вяж. Ве-во, получаемое термической обработкой природного гипсового камня или ангедрида. CaSo4*2H2O -> CaSo4*0,5H2O+1,5H2O (Двуводный прир. Гипс -> Полуводный гипс (строительный гипс) гипс B-модификации). Производсто гипса происходит в варочных котлах. В результате производства получается полуводный гипс В-модификации, при измельчении его в порошок получается строительный гипс. Или алибаста.
При обработке сырья в герметически закрытых аппаратах (автоплавов), в к-ых t=95-100 С, а давление до 0,6 МПа. Получается также СаSo4*0,5H2O.
Свойства гипса.
1.Сроки схватывания и твердения. После прилития воды к гипсу происходит смачивание гипса и протекает реакция гидротации. Не позднее чем через 4-6 минут образуется первое новообразование, к-ое образуется в незатвердевшем гелеобразном состоянии – это нечало схватывания. Через 30 мин. Весь гипс должен прореагировать с водой – это конец схватывания, но в это же время происходит начало твердения. Через 2 часа все ве-во, находящееся в гелеобразном сост. Кристаллизуется и превращается в кристаллич. Сост.- конец твердения. Сроки схват. Гипсового теста определяются на приборе ВИКА. (Иглу втыкают) Начало схват(игла не доходит до конца пластины 0,5 мм) Конец. (Игла погружается не более чем на 1 мм)
2.Нормальная густота гипсового теста. НГ – это ко-во воды в % по массе, необходимое для получения теста стандартной пластичности (расплыв лепешки 180+-5мм) ВИСКОЗИМЕТР СУТТАРДА – Прибор для определения.
3.Марка гипса. В лаборатории изготавливаются образцы балочки из гипсового теста нормальной густоты, р-ми 4*4*16 см, затем на испытательной машине МИИ-100 определяют марку на придел прочности, изгиб и на сжатие. Марки гипса могут быть Г-2 до Г25(Минимальный придел прочности при возрасте балочек 2 часа. Марки: 2,3,4,5,6,7-гипс В-модификации 10,13,16,19,22,25- альфа модификации
Область применения:
1.Изготовление гипсокартонных плит и перегородок, гипсоволокнистых листов (ГВЛ)
2.Штукатурные и шпаклевочные смеси
3.изготовление форм в кирамической и машино строительной промышленности
4.Из-ие строительных растворов и бетонов
5.Основание под полы
6.Санитарные кабины, ванные комнаты, винтеляционные короба
7.В медицине.
19. Магнезиальные вяжущие вещества, жидкое стекло: получение, св-ва, применение.
Это воздушные вяжущие в-ва, получаемые обжигом магнезита и даломита.
MgCo3-магнизит MgCo3->MgO+Co2(каустический магнезит)
MgCo3*CaCo3(Доломит)->(900 C)->CaCo3*MgO+Co2(Каустич. Доломит). Каустический доломит содержит большое ко-во CaCo3, поэтому его качество ниже, чем у магнизита.
М Магнизита: М300,400,500 М доломита: М100,200,300
Сроки их схватывания 20 мин. Конец- 6 часов
Магнизяльные вяж. Ве-ва затворяют не водой, а водными Ра-ми магнизиальных солей. Магнизиальные вяж. Ве-ва имеют высокую прочность сцепления с каменными и древесными ве-вами.
Применение: В абразивном производстве. Ксилоит для безшовных полов( Ксилолит –смесь опилок и магнизита) Фибролит – для про-ва теплоиз. Плит и перегородок (смесь даломита со стружкой)
Жидкое стекло (растворимое) Стекло
Представляет собой калиевый или натриевый селекат (К2О*Sio2) Сырьем для пр-ва служат: а) песок и сода б)песок и потаж. Сырье загружается в стекловарочные печи и расплавляется там при t=1300-1400 C. После варки тщательно перемешанный расплав быстро охлаждают на металлических листах, образуются полупрозрачные зеленовато голубоватого, желтоватого цветов куски – СЕЛЕКАТ ГЛЫБЫ. Селекат глыбы растворяют в автоплавах, под давлением 0,8 МПа и t=150 и получается растворимое стекло (жидкое стекло) Хранят его в закрытой таре, а перевозить его экономичнее в твердом виде.
Применение.
1) Для затворения кислотоупорного цемента. (противостоит действию большинства минеральных и органических кислот) Делают кислотоупорный бетон.
2) Предохранение прир. Камней от выветривания
3) Изготовление огнеупорных красок, замазок
4) Изготовление гидроизоляции, жароупорных бетонов, селикатизация (Пропитки) грунтовых оснований
20. Гидравлическая известь: сырье, про-во, применение.
Гидравлическая из. – это гидравл. Вяж. Ве-во, получаемое умеренным обжигом известняков, с содержанием глинястых примесей от 6 до 20 %. 1-зона подогрева(разложение глины на отдельные оксиды) 2- зона обжига. При T=1100 С СаО вступает в реакцию с глинястыми примесями, образуя при этом алюминат, селекат и ферид кальция. 3- зона охлаждения.
Применение: (ограниченное) т.к. низкая прочность
1) Для строит растворов и бетонов невысокой прочности
2) Для кладки в сырых местах
3) Малоэтажное строительство