6.3. Технологія виготовлення керамічних виробів.

Переробку сировинної маси та формування виробів залежно від властивостей вихідної сировини й виду виробів, що виготовляються виконують напівсухим, пластичним або шлікерним (мокрим) способами.

Н апівсухий спосіб формування застосовують при виробництві звичайної та ефективної цегли, пустотілих каменів із використанням сировини пониженої вологості. Він включає наступні технологічні операції: добування глини, її грубе подрібнення, сушіння, помел та відділення грубих фракцій, змішування глини і спіснювальних добавок, зволоження. Грубе подрібнення виконують на зубчастих або дезінтеграторних вальцях (рис. 8). Оскільки глина на завод поступає, як правило, вологістю 15…25%, її перед помелом висушують в сушильних барабанах при температурі не більше 110 ⁰С. Вологість висушеної глини залежно від розміру кусків коливається в межах 2…13%. Технологічна схема виробництва керамічної цегли напівсухим способом приведена на рис. 10.

В исушену глину подрібнюють в дезінтеграторах, бігунах (рис. 9). Крупні фракції відділяються на віброситах або повітряних сепараторах і повертаються на помел. Перемішування подрібненої глини з не пластичними матеріалами і зволоження водою або паром здійснюється в двовальних змішувачах.

Набухання глинистих частинок, зволожених пропарюванням, протікає в 3 рази швидше, ніж при зволоженні водою. Прогрів порошку перед пресуванням підвищує його пластичні властивості, сприяє пониженню тиску пресування та отриманню напівфабрикату більш високої якості.

На цегельних заводах для напівсухого формування підготовлену масу пресують на ротаційних і ротаційно-важільних пресах із двостороннім повільно нарощувальним тиском і пресформами, розташованими по периферії стола-ротора.

При пресуванні крупних каменів добре зарекомендували себе гідравлічні преси. Для керамічних порошків тиск пресування визначається технологічними властивостями сировини та складає 15...30 МПа.

Облицювальні плитки пресують на автоматичних коліно-важільних пресах. Для підвищення якості плиток формування виконують в дві-три стадії. Спочатку тиск пресування складає 4…5 МПа. На другій стадії тиск пресування піднімають до 18…22 МПа. Технологічна схема виробництва облицювальних плиток приведена на рис. 11.

Напівсухе пресування дозволяє використовувати у виробництві більш пісні глини, а також в більших кількостях добавки золи і шлаків. Вироби мають правильну форму та більш точні розміри, при випалі дають значно меншу усадку. Напівсухий спосіб переважає пластичний, оскільки не потребує сушіння виробів, потреб у виробничих площах і робочій сили. Проте цегла напівсухого пресування має меншу морозостійкість.

П ластичний спосіб формування використовують для виробництва цегли, черепиці та інших виробів (рис. 12). Він включає наступні технологічні операції: добування глини, подрібення її та спіснювальних добавок, змішування і попереднє зволоження глини та спіснювальних добавок, тонкий помел шихти, приготування глиняного тіста. Вироби високої якості можуть бути отримані тільки при повному руйнуванні вихідної структури глини, тонкому помелі та ретельному перемішуванні витратних матеріалів до отримання однорідної пластичної маси.

Глину подрібнюють на вальцях грубого й тонкого помелу, а також піддають переробці в бігунах. Після подрібнення глину подають у глинозмішувач, де вона перемішується з добавками до однорідної пластичної маси і зволожується до вологості 18...24 %. Такий спосіб передбачає формування виробів на стрічкових пресах. Глиняний брус, який виходить із-під пресу (рис. 13), розрізають автоматичним різальним апаратом на вироби заданого розміру.

Технологічну схему виробництва виробів шлікерним способом доцільно використовувати при глинистій сировині підвищеної вологості, яка легко розмокає у воді і містить кам’янисті включення, що підлягають видаленню, а також при використанні багатокомпонентних мас. Вона включає наступні операції: добування глини, грубий помел, розпуск глини у воді, пропуск глиняної маси через сито для видалення кам’янистих включень, обезводнення суспензії.

О триманий шлікер може бути використаний безпосередньо для формування виробів способом лиття, але частіше всього його піддають сушці в розпилювальних сушарках, які дозволяють переробляти шлам із вмістом 50…75% сухої речовини. Вироби отримують методом лиття або напівсухим пресуванням (облицювальні плитки, плитки для підлоги).

Шлікерний спосіб забезпечує найкраще руйнування природної текстури сировини. Перевагою його є висока однорідність робочої маси та можливість відливання виробів складних форм, але він трудоємкий і пов’язаний із підвищеною витратою палива.

Конкретний вибір способу залежить від властивостей і складу шихти, форми і розмірів виробів, вимог до якості продукції.