Технология производства керамических изделий

   Голандская черепица (рис. 1.3, г) имеет S-образную форму; с тыльной стороны она также снабжается шипом.

   Татарская черепица (рис. 1.3, д), иначе называемая желобчатой, имеет форму продольной половины усеченного конуса. Она не имеет шипа, поэтому употребляется для пологих кровель.

   Коньковая черепица (рис. 1.3, е) применяется для коньков и ребер крыши. Обычно она входит в комплект с рядовой черепицей.

   Черепица может иметь натуральный цвет — от кирпично-красного до желто-серого — или быть глазурованной. Преимуществом черепицы перед другими кровельными материалами является ее высокая долговечность (более 100 лет), а недостатком — большая масса.

   Канализационные трубы формуют при помощи специальных механических трубовыжимных прессов. Раструбы должны быть выдавлены одновременно с «телом» трубы. Обжиг труб производится в стоячем положении в туннельных печах при температуре 1250... 1280°С. Керамические трубы подвер-гаются обязательному глазурованию. Помимо прямых труб выпускаются еще фасонные части к ним: тройники, отводы, переходы, муфты и пробки.

   По сравнению с бетонными и чугунными керамические канализационные трубы имеют преимущество — на них не действуют всякого рода химические реагенты, содержащиеся в канализационных стоках, особенно химических предприятий.

   Дренажные трубы — это короткие прямые трубы без муфтовых расширений, применяемые в дренажах (системах осушения грунта). Они имеют пористый, проницаемый для воды, неглазурованный черепок.

17

 

   Формовка труб производится с помощью ленточных прессов.

   Клинкер дорожный — это искусственный камень высокой прочности, изготавливаемый из глины путем ее обжига до полного спекания массы, в результате чего получают чрезвычайно плотное изделие, чаще всего в форме кирпича размерами 220x110x65 мм.

   Прочность клинкера настолько велика, что он в лучших своих сортах приближается по прочности к граниту. Для клинкера характерна высокая твердость (до 7 по шкале Мооса), благодаря которой он обладает очень малой истираемостью. Химическая стойкость клинкера позволяет употреблять его в качестве кислотоупорного кирпича.

  Наиболее широко клинкер применяется в качестве дорожного материала при устройстве мостовых, пешеходных дорожек, тротуаров.

   Фаянс и фарфор характеризуются белым цветом черепка, поэтому для их изготовления необходимо применять бело-жгущиеся каолины и глины. Как фаянс, так и фарфор покры-вается прозрачной бесцветной глазурью. От фарфора фаянс отличается лишь более высокой пористостью своего черепка. Фарфор имеет сильно спекшийся черепок. Рабочие массы для фаянса, особенно для фарфора, составляются из первосортных материалов. Формовка изделий осуществляется различными способами: полусухим, пластическим и мокрым. Обжиг фаянса и фарфора производится дважды: первый раз без глазури (так называемый утильный обжиг), второй раз после покрытия глазурью (глазурный обжиг). В строительном деле фаянс применяется в виде стенных облицовочных плиток и санитарнотехнических изделий: ванн, раковин, умываль-ников, писсуаров, унитазов. Фарфор используют главным образом для изготовления декоративных, а также технических изделий.

Теплоизоляционная керамика представлена кирпичом теплоизоляционным, ячеистой керамикой и керамзитовым гравием.

Кирпич теплоизоляционный получают при введении в глину до 20 % выгорающих при обжиге добавок (опилок, торфа, угля, коксового шлама). Применяют также специальные глины, содержащие органические вещества (например, битумные сланцы) или карбонаты (например, мергелистые глины). Глины затворяют пеноэмульсией. Плотность тепло-изоляционного кирпича находится в пределах 300...700 кг/м³.

18

 

Ячеистая керамика получается путем вспучивания в формах и спекания глиняной крошки или беспорядочно уложенных тонких глиняных стержней. Плотность такой керамики составляет 400... 1300 кг/м³.

Керамзитовый гравий — пористые гранулы, получаемые вспучиванием глины при обжиге. Применяется керамзитовый гравий в качестве заполнителя для легких бетонов и для теплоизоляционной засыпки.

Огнеупорные материалы применяются при строительстве промышленных и обогревательных печей, высоко-температурных агрегатов и т.д. Их подразделяют на огнеупорные (с температурой размягчения 1580... 1770°С), высокоогнеупорные (с температурой размягчения 1770...2000°С) и высшей огнеупорности (с температурой размягчения более 2000°С). Наряду с температурой большое значение имеет химический состав огнеупоров, так как они могут разрушаться в результате химического воздействия среды (расплавов стекла, металлов, шлаков, горных пород, газов и т.д.). Наиболее распространенными являются следующие виды огнеупоров.

Кремнеземистые огнеупоры (динасовые) содержат не менее 93 % кристаллического кремнезема (Si0₂) в форме тридимита или кристобаллита. Огнеупорность динаса составляет 1700... 1750°С. Его применяют в качестве кислой футеровки стале-плавильных, стекловаренных и коксовых печей.

Алюмосиликатные огнеупоры в зависимости от содержания кремнезема (Si0₂) и глинозема (А1₂0₃) подразделяются на полукислые, шамотные и высокоглиноземистые.

   Полукислые огнеупоры (Si0₂>65%, А1₂0₃ < 28%) с огнеупорностью 1580... 1710°С получают обжигом молотых кварцевых пород на глинистой или каолиновой связке и применяют для футеровки вагранок коксовых и других печей.

Шамотные огнеупоры (А1₂0₃ = 30...45 %) с огнеупорностью до 1500°С получают обжигом огнеупорной глины с отощающей добавкой шамота (порошка обожженной огнеупорной глины) и применяют для футеровки печей в стекловаренной и цемент-ной промышленности.

   Высокоглиноземистые огнеупоры (А1₂0₃ > 45 %) получают из бокситов и корундов на глиняной связке обжигом до спекания или плавления и применяют для футеровки доменных и стекловаренных печей.

   Магнезиальные огнеупоры состоят главным образом из минерала периклаза (MgO), имеющего температуру плавления

19

 

2800°С. Их применяют для футеровки сталеплавильных печей и конверторов.

   Магнезитовые огнеупоры (MgO = 80...85%) с огнеупорностью выше 2000°С получают обжигом до спекания или плавления природного магнезита, связанного каустическим магнезитом.

   Доломитовые огнеупоры с огнеупорностью до 1800°С получают обжигом природного доломита. Они содержат СаО и MgO.

   Кислотоупорные изделия (вентили, трубы, баки, фасонные детали, кислотоупорные плитки, кирпичи) изготавливаются из глин, не содержащих примесей, понижающих химическую стойкость (карбонатов, гипса, пирита), и применяются на химических заводах.[1]

Заключение

   Керамикой называют – искусственные изделия и материалы, получаемые спеканием глин и их смесей с минеральными добавками.

По  назначению керамические изделия делят на следующие виды: строительные; бытовые; санитарно-технические; химически стойкие; электротехнические, радиотехнические; огнеупорные; керамика для подземных коммуникаций; заполнители для легких бетонов.

   По структуре керамика может быть: грубая; тонкая с однородной мелкозернистой структурой; пористая с мелкозернистой структурой; высокопористая.

   В зависимости от степени спекания черепка керамические материалы разделяются на две основные группы: пористые и плотные.

   Сырьевая масса для изготовления керамических материалов состоит из пластичных материалов (глин) и непластичных (отощающих добавок, плавней и порообразующих добавок).

  Получение керамических изделий состоит в основном из следующих технологических операций:

1. подготовка сырой керамической массы;
2. формование изделий;
3. сушка изделий и отделка их в необожженном виде;
4. обжиг изделий;
5. глазурование изделий (может предшествовать обжигу или выполняться после предварительного обжига с последующим обжигом для закрепления глазури).

20

 

   В данной работе мы рассмотрели разнообразие керамических изделий; изучили общие принципы их производства; проанализировали различные способы изготовления керамических изделий, выявили недостатки и преимущества различных способов. Также мы выяснили какой способ изготовления следует применять для производства того или иного изделия.

   Из керамики производится огромное множество изделий, необходимых обществу, и в ближайшее время вряд ли найдется материал, способный в полной мере заменить керамику. Именно поэтому в наше время перспективно развивать технологию изготовления керамики.

 

Список литературы

1. Строительные материалы и изделия: учебник для студ. сред. проф. образования / Ю.Г. Барабанщиков. -М. : Издательский центр «Академия», 2008.-368 с. 
2. Производственные технологии : учебник / В.В. Садовский, М.В. Самойлов, Н.П. Кохно [и др.] ; под ред. д-ра техн. наук, профессора В.В. Садовского. – Минск : БГЭУ, 2008. 431 с.
3. Строительные материалы и изделия: Учеб. / К.Н. Попов, М.Б. Каддо. -М. : Высш. шк., 2001.-367 с.: ил.