IV. Технологическая часть

4.1 Шамотные изделия

Шамотными называют керамические изделия, содержащие 20 – 70 % измельченного шамота, играющего в основном роль отощающей добавки. Для многошамотных изделий содержание шамота в шамотной массе колеблется от 70 до 96 %. Повышение содержания шамота в керамической массе улучшает ряд свойств материала, например, увеличивается его механическая прочность, термостойкость, значитель­но уменьшается воздушная и огневая усадка и др. Однако при содержании свыше 70% шамота в массе последняя становится на­столько отощенной (даже при использовании высокопластичных глин), что формовка не­возможна. Применяя при приготовлении многошамотной массы электролит и клеящие вещества, удается получить вполне пластич­ную керамическую массу с содержанием 85%, а в некоторых случаях 96% шамота.

Регулируя гранулометрический состав многошамотных масс, можно получить мате­риалы различной плотности. Что касается обычных шамотных масс, содержащих боль­шое количество связующей глины (40-50%), то П.П. Будников, ссылаясь на опытные дан­ные, указал, что в этом случае густота уклад­ки зерен шамота не может играть существен­ной роли для определения плотности шамот­ной массы, так как наличие большого коли­чества связующей глины нарушает распреде­ление и укладку зерен шамота максимальной плотности.

Значительно большей прочностью отлича­ются многошамотные массы, содержащие до 10-20% глины, количества вполне достаточ­ного для хорошего связывания шамота. Для этого необходимо пользоваться высокоплас­тичной тонкодисперсной глиной, хорошо об­волакивающей частицы шамота. В данном случае часть глины переводят в шликер в присутствии электролита ввиду того, что по­следний, как известно, способствует сниже­нию количества воды в шликере. Максималь­ное количество воды, вносимой со шликером, может достичь не более 6%, так как влаж­ность многошамотной массы составляет 6,5%. Для повышения связности сырой массы и прочности многошамотного материала в ее состав вводят 0,5% (от сухой массы) сульфитно-спиртовой барды.

Гранулометрический состав многошамот­ных масс должен обеспечить наибольшую плотность укладки, что делает материал более прочным.

Шамотные массы устойчивы к воздейст­вию топливных шлаков и стекла. Используя устойчивость шамотной массы к воздействи­ям стекла, в художественной керамике после обжига получают оригинальную фактуру поверхности путем добавления стеклянной крошки.

Плавни в шихту для шамотных изделий не вводят специально, так как их незначи­тельное количество, которое необходимо вве­сти в шихту, наступает вместе с исходными глинами, где они содержатся в качестве при­месей (незначительное количество плавней обязательно должно быть в шихте, в против­ном случае при обжиге получается некачест­венный материал.

Исходные материалы и особенности про­изводства. Исходными материалами для по­лучения шамотных изделий обычно служат каолины и огнеупорные пластичные глины, обладающие достаточным интервалом спека­ния. Отстающим материалом служит шамот.

Шамотную массу в тестообразном состоя­нии приготовляют из сухих порошков, глину и шамот смешивают обычно в двухзальном смесителе; увлажнение и мокрое смешива­ние производят в двухвальном увлажнителе.

Изделия из шамотных масс формуют руч­ным и механическим способами. Ручная фор­мовка сводится к лепке. Механическая - обычно к обработке в ленточном прессе с последующим допрессовыванием на допрессовочных прессах.

В силу высокой пористости шамотные ма­териалы сохнут быстрее, чем другие керами­ческие.

Шамотные изделия обжигают при темпе­ратуре 1250 – 1350 °С в туннельных печах. Повышение температуры обжига до 1430 – 1450 °С дает более полное спекание при не­большой добавочной усадке (1 - 2%). Однако имеет место некоторое размягчение материа­ла, которое может привести к заметной де­формации и оклинкерованию, т. е. к потере зернистого строения.

Частицы шамота нарушают монолитность массы. Они как бы мешают сближению час­тиц глины, чем затрудняют процессы спека­ния, поэтому обжиг ведут на 100 - 150 °С вы­ше температуры полного спекания глины. Такой перегрев обеспечивает необходимую прочность изделия. Однако одинаковый эф­фект можно получить при более низкой тем­пературе, если длительность выдерживания обжига будет увеличена.

При производстве многошамотных изде­лий для смешивания шамота со связующей глиной часто используют смесительные бе­гуны (при этом часть глины вводят в виде шликера).

Для получения изделий художественного назначения формовку осуществляют пласти­ческим способом и полусухим прессованием (масса прессуется при повышенном давле­нии - выше 600-800 кг/см²). Температура обжига изделий из многошамотной массы на 30-50° выше сравнительно с температурой обжига изделий из обычной шамотной массы.

Себестоимость изделий из многошамотных масс примерно на 25% выше, чем из обычных шамотных за счет более высокого содержа­ния шамота, строгого соблюдения его грану­лометрического состава, более мощного прес­сового хозяйства и более высокой температу­ры обжига.

Многошамотные массы при соответствую­щей обработке используют не только в огне­упорной промышленности, но и для художест­венных работ: для получения различных парковых ваз интересной фактуры, облицо­вочных материалов с фактурой необработан­ного природного камня и т. п.

На многих заводах, выпускающих худо­жественную керамику (например на Коростепском и Городницком фарфоровых заво­дах, Васильковском майоликовом заводе и др.), художники-керамисты лепят высоко­ художественные уникальные изделия из шамотных и особенно многошамотных масс (ша­мотом в данном случае служит капсельный бой).

Свою дипломную работу я выполнил методом ручной набивки в гипсовые формы. Сушка была естественной, за тем я декорировал росписью цветными пигментами и ангобами.