11. Добавки, применяемые в производстве строительной керамики.

Для улучшения качества сырья и регулирования свойств керамических изделий в глину вводят разные добавки.

Отощающие добавки (непластичные вещества) вводятся для понижения пластичности и уменьшения воздушной и огневой усадки глин, за счет значительного уменьшения количества воды,  необходимого для затворения глиняного теста, улучшают формовочные свойства массы, облегчают технологический процесс производства и устраняют брак. В ряде случаев они улучшают физические свойства изделий, например  термостойкость и   теплопроводность (шамот, дегидратированная глина, песок, зола ТЭС, шлак).

Порообразующие (выгорающие) добавки – вещества, которые при обжиге диссоциируют с выделением газа или выгорают. Их вводят для получения легких изделий с повышенной пористостью и пониженной теплопроводностью (молотые мел, доломит, древесные опилки, угольный порошок, торфяная пыль, ил).

Пластифицирующие добавки используют для повышения пластичности сырьевых смесей без увеличения расхода воды (высокопластичные глины, бентониты, поверхностно-активные вещества). Плавни добавляют в глину для понижения температуры спекания (полевые шпаты, железную руду, доломит, магнезит, тальк и т. п.).

Некоторые виды керамических изделий для повышения санитарно-гигеенических свойств, водонепроницаемости, улучшения внешнего вида покрывают декоративным слоем – глазурью или ангобом. Глазурь – стекловидное покрытие толщиной 0,1-0,2 мм, нанесенное на изделие и закрепленное обжигом. Ангоб – нанесенный на изделие тонкий слой белой или цветной глины, образующей цветное покрытие с матовой поверхностью.

Для повышения кислотостойкости керамических изделий в сырьевые смеси добавляют песчаные смеси, затворенные жидким стеклом. Для получения некоторых видов цветной керамики в сырьевую смесь добавляют оксиды металлов (железа, кобальта, хрома, титана и др.).

12. Основы технологии изделий строительной керамики.

1.Карьерные работы.

2.Механическая обработка глиняной массы.

Карьерная глина в естественном состоянии непригодна для получения керамических изделий. Поэтому проводится обработка с целью подготовки массы. Подготовку массы ведут в сочетании естественной и механической обработки. Естественная обработка – вылеживание предварительно добытой глины в течение 1-2 лет при периодическом увлажнении, замораживании и оттаивании. Механическая обработка глин производится с целью дальнейшего разрушения их природной структуры, удаления или измельчения крупных включений, удаления вредных примесей.

3.Формование изделий

В зависимости от вида изготовляемой продукции, вида и свойств сырья массу приготовляют пластическим (из пластичных масс), сухим (из пресс-порошков), шликерным (из литейных шликеров), жёстким и полусухим способами).

При пластическом способе исходные материалы при естественной влажности или предварительно высушенные смешивают с добавками воды до получения теста с влажностью от 18 до 28%. Глиняная масса подвергается уплотнению под давлением 1,6-7МПа. Сырьевая масса пропускается через ленточный пресс, где она превращается в длинный глиняный брус. С помощью автоматических резаков брус нарезается на кирпичи, которые затем подвергаются обжигу. Этот вид производства является наиболее простым и распространенным.

Сухой способ – это разновидность полусухого производства керамических изделий. Глина подергается измельчению до получения порошка. Затем порошок формуется в прессах. Пресс-порошок готовится с влажностью 2-6%. Без сушки или при значительно сокращенном времени сушки этот кирпич-сырец готов к процессу обжига. Таким способом изготовляют плотные керамические изделия – плитки для полов, дорожный кирпич, материалы из фаянса и фарфора.

Шликерный способ применяется, когда изделия изготавливаются из многокомпонентной массы, состоящей из неоднородных и трудноспекающихся глин и добавок. Он предусматривает предварительное измельчение исходных материалов и тщательное смешение с большим количеством воды до 40% до получения однородной массы – шликера, которую заливают в специальные формы. На стенках формы осаждается керамический черепок. Избыток шликера сливают из формы, затем извлекают из неё изделие и направляют в сушилку. Используется при производстве санитарно-технических изделий.

Жесткий способ формования является разновидностью пластического способа. Влажность формуемой массы при этом способе колеблется от 13% до 18%. Формование осуществляется на мощных вакуумных шнековых или гидравлических прессах под давлением до 20 МПа. При этом способе требуются меньшие энергетические затраты чем при пластическом способе. Полусухой способ. Керамические изделия формуют из шихты с влажностью 8-12% при давлениях 15-40 МПа. Недостатком является металлоемкость, но длительность производственного цикла сокращается в два раза, до 30% уменьшается расход топлива.

4.Сушка и обжиг

Сушка: Перед обжигом изделия должны быть высушены до содержания влаги 5-6% во избежание неравномерной усадки, искривлений и растрескивания при обжиге. Сушка производится в туннельных или камерных сушилах до 72 часов при температуре 120-150^оС. Затем идет обжиг.