Керамикалық бұйымдарды кептіру
Кептіру процесі керамикалық материалдар өндірісіндегі маңызды процестердің бірі. Себебі, құрылыс керамикалық бұйымдардың сапасы мен өндірістің техникалық-экономикалық көрсеткіштері тікелей кептіру нәтижелеріне тәуелді болады.
Кептірілу – материал мен айналадағы орта арасындағы жылу және масса алмасумен байланысты жүретін көптеген құбылыстар жинағы. Ылғал кептірілген бұйымдардың ішкі жағынан сыртқы бетіне тартылып буға айналады. Бұл процестің жүру жылдамдығы бір өлшемдік уақытта бір өлшем алаңынан аластатылатын су шамасымен сипатталады. Кебу жылдамдығы жылу таратқыш орта температурасына, ылғалдалақ дәрежесіне және қозғалу жылдамдағана байланысты. Кебу жылдамдығын массаның кебу қасиетіне, оның кебуі кезіндегі шөгу деформациясының дамуына сәйкес жүргізеді. Дегенмен, сазды массаның кебу жылдамдығын нақтылы жағдайда зерттеп қабылдаған дұрыс.
Жоғарыда айтылғандай, саз массаларын кептіру массаларын кептіру олардың шөгуімен байланысты. Шөгу деформациясының шамасы белгілі бір уақытқа дейін массадан булана ұшқан ылғалдың мөлшеріне пропорциялы. Және де мынадай физикалық – динамикалық құбылысқа көңіл аударған жөн. Алдымен шикі массаның сырт жағы кеуіп үлгереді де, кеуектілігі азаяды. Осының салдарынан оның орталық жағынан сыртқа қарай ылғалдың тартылуы қиындайды. Мұндай ішкі және сыртқы қабаттардағы ылғалдылық айырмасы өздеріне сәйкес түрлі шамадағышөгу деформациясын береді. Демек бұйымның орталық қабаты қысу, сыртқы қабаты созу күштерінің әсерінде болып қалады. Созу күшінің кернеуі кептіріліп жатқан материал беріктігінен басымдау бола бастағанда, онда жіңішке жарықтар пайда бола бастап, біртіндеп ұлғая береді. Материалдың қалыңдығы үлкен, ылғалдылығы және кептіру жылдамдығы үдемелі болған сайын жарықтардың пайда болу ықтималдығы да жоғары болады.
Бұйымдарды массадан қалыптай салып үдемелі түрде кептірумен қатар, олардың сапасының жоғарылығын қамтамасыз етудің бірнеше жолдары бар. Олардың бірі - ылғалдығы жоғары жылы тартпаларын пайдалану. Соның арқасында материал денесінде ылғалдылық градиенті аздау болады. Әсіресе ыстық сумен немесе бумен өңделіп дайындалатын массаны кептіргенде бұл әдіс өте тиімді. Себебі, саздың ылғал өткізгіштігі жеңілдейді және жүдеудеткіш қоспаларды қосу арқылы оның алғашқы ылғалдылығын және шөгу шамасын едәуір азайтуға болады.
Массаға жүдеудеткіш қоспаларды көбірек қосқан жағдайда оның жалпы ылғалдылығы азайып, жалпы кептіру ұзақтығын қысқартуға мүмкіндік береді.
Кептіру процесі вагонеткалы туннельді кептіргіштер, конвейерлі радиациялық және бір қатарлы роликті, сеткалы, шынжырлы радиациялы-конвективті кептіргіштерде жүргізіледі.
.Жобаланып отырған кәсіпорындағы плиткаларды кептіру үшін туннельді кептіргіш таңдалды.Туннельдік кептіргіште процесс үздіксіз және біркелкі жүретіндігінен, жұмыс режимі тұрақты болғандықтан, бұйымдардың кебу ұзақтығы, камералық пешпен салыстырғанда 20-30% қысқарады, зауыт өнімділігі 15-20% артып, өнімнің меншікті құны 2-3%-ға төмендейді. Сөйтіп, пайдалы әсер коэффициенті 22-45 % аралығында өзгереді. Осындай артықшылығымен туннельдік кептіргіш керамика өнеркәсібінде қазіргі кезде өте кең тараған.
Ұзындығы бойынша туннель бірнеше зонаға бөлінеді. Осы ұзындықта әрбір зона үшін жылу тасығыштың температурасы мен ылғалдылығы берілген уақытта белгілі тұрақтылықпен сүйемелденеді. Кептіргіш пештерге келіп түсетін бұйымдардың бастапқы ылғалдылығы – 8 – 12%. Шикі бұйым тиелген вагонеткалар бүкіл пеш зоналары арқылы өткен шақта кебу процесі аяқталады. Кебу ұзақтығы кептіретін бұйымның номенклатурасына байланысты. Нақты жобадағы плиткаларды кептіру ұзақтығы – 30 минут. Плиткалардың кептіруден кейінгі соңғы ылғалдылығы 0.5 – 1% - ды құрайды.
Вагонеткалар тізбегі және ыстық газ бір – біріне қарама – қарсы қозғалғанда ыстық газдармен кебуі аяқталып қалған бұйымдармен жанасып, ондағы ылғал қалдығын алады. Газ одан әрі жылжыған сайын, ылғалдығы жоғарылаған ішкі бұйымдармен кездесіп, олардағы ылғалдың біразын біртіндеп қабылдай береді де, өзінің ылғал сыйымдылығы әбден азайған шақта қалыптаудан жаңадан шыққан сулы бұйымға жолығып барып пештен шығады.
Шығар есіктен 1.5 – 2.5 м қашықтықта ыстық газ кірер жері орнатылған. Бұл қашықтық қыздырылған бұйымның туннельден шыққанға дейін салқындап үлгеруі үшін арналған. Туннельге кірер есіктен 1.25 м қашықтықта газдарды шығару каналы орналасқан. Бұл арақашықтық жаңа тиелген бұйымдарды біраз уақыт бойы газдар әсерінен қорғау үшін қарастырылған. Осындай жұмсақ тәртіптегі (режимдегі) кептірудің нәтижесінде бұйымдардың кебуіне қолайлы жағдай жасалып, сапасының жақсартылуына мүмкіндік туады.
Туннельдік пеш өндіріс тасқындылығын (потоктылығын), кептіру процесінің автоматтандырылуын, күту мен басқару жұмысының қарапайыымдылығын және өнім сапасын жақсартылуын қамтамасыз етеді.
Туннельдік кептіргіште процесс үздіксіз және біркелкі жүретіндігінен, жұмыс режимі тұрақты болғандықтан, бұйымдардың кебу ұзақтығы, камералық пешпен салыстырғанда 20 – 30% қысқарады, зауыт өнімділігі 20% артып, өнімнің меншікті құны 2 – 3% аралығында өзгереді. Осындай артықшылығымен туннельдік кептіргіш керамика өнеркәсібінде қазіргі кезде өте кең тараған.