Керамикалық кеуекті кірпіш

4.3.2 Әкті қосылыстар буланғаннан кейін бұйымның беттерінде жарықтар мен тесіктің тереңдігі 6мм-ден көп болса жіберілмейді. Бұйымның бетіндегі тесіктің ең үлкен өлшемі бойынша 3мм - ден 10мм-ге дейін және 3 данадан көп болуы керек.

4.3.3 Партияда сынықтардың мөлшері 5% аспауы қажет.

4.3.4 Сатып алушыға күйдірілмеген немесе күйіп кеткен бұйымдарды тасымалдауға тыйым салынады.

4.3.5  Кептірілген кірпіштің массасы 4,3 кг - нан артық емес болу керек.

 

Сурет-1. Кеуекті қуыс денелі жеңіл кірпіш.

 

Кірпіштер пішіні, өлшемі, бұйымдағы қуыстардың орналасуы, сыртқы қабырғасының қалыңдығы, цилиндрлі қуыстың диаметрі, тесікті қуыстың ендері, сыртқы көрсеткіштері бойынша бұйым бетінен ауытқу бойынша МЕСТ 530-90 сәйкес барлық талаптарға сай болуы кажет.

Кірпіштердің үстіңгі бетінде  жарықтары болмауы қажет. Кірпіште екі үстіңгі беті үшкірлі және қасықты болады. Тұтынушы мен дайындаушы кәсіпорынның келісімі бойынша, кірпіштерді бір ғана бетімен шығарады.

Кірпіштің үстіңгі бетінде күндізгі жарықта ашық алаңда 10м қашықтықта көрінетін дақтар, басқа түстер және ақаулар болмауы тиіс. Бұйымның үстіңгі бетінде сурет, түс және басқа көрсеткіштер, эталон үлгісінің орнатылған ретімен бекітілгенуге сай болуы керек.

Кірпіштердің үстіңгі бетінің сыртқы түрінің көрсеткіштері мен номиналды өлшемдерінің   ауытқулары белгілі бір шамадан аспауы қажет.

Кірпіштердің су жұтуы 6% кем болмауы керек және карбонат құрамды саздарға - 12%, диатомит қосқан саздарға - 20%, калған саздарға- 14% рұқсат етіледі.

 

2 Шикізаттардың сипаттамасы

 

Керамикалық кірпіштерді  жасарда саздық массаны, әдетте илеуі, жұмсақ саздан, каолиннен және жұмсақтылығы жоқ қоспалардан (ширақтандырушы және жанып кетуші қоспалардан, оңай балқитын) тұратын құрамалардан дайындайды. Саздар мен каолиндерді керамикалық кірпіш өндірісінде саздық материалдар деп біріктіре атайды. Кейбір керамикалық  бұйымдарды өндірерде диатомиттерді,   трепельдерді   және  таза  немесе саз  қосылған сланцыларды, кеуектендірушілерді және тағы басқа қоспаларды пайдаланады.

Саздар деп құрамы өте майда түйіршікті шөгінді тау жыныстарын айтады. Оны сумен араластырып илегенде созылмалы жұмсақ балшық береді. Балшықтан қалыптанған бұйымдар жоғарғы температурада күдірілуі нәтижесінде мықты және суға төзімді жасанды тасқа айналады.

Көпшілігінде дала шпаттарының мүжіліп бүзылуынан пайда болатын саздың химиялық құрамы, әдетте, түрлі оксидтердің проценттік мөлшерімен, ал минералдық кұрамы кристалдық структурасы бар сулы алюмосиликаттар шамасымен сипатталады. Түрлі саздардың, қандай болғанда да, құрамдарында міндетті түрде мынадай оксидтер болады: кремнезем Si0₂ (40%-дан 70% аралығында); глинозем А1₂0з (15-35%);   К₂0   +   Na₂0   (1-5%         шамасында болады) және   химиялық байланыстағы су Н₂0 - 5-15%.

Бұлардан басқа саздарда өзге де оксидтер кездесіп тұрады, мысалы, ТіО, MgO, СаСОз және MgC0₃. Алюмосиликаттық минералдардың ішінен ең көп тарағандары - каолинттік (каолинит - АІ20з-2Sі0₂-2Н₂0 және галлуазит - АІ20з-2Sі0₂-4Н₂0 , монтмориллонит - Al₂03-4Si0₂-4H₂0), монтмориллониттік (монтмориллонит-Al₂03-4Si0₂-nH₂0, бейделлит-Al20₃-3Si0₂-nH₂0) минералдар және слюданың түрлі дәрежедегі гидратациялану өнімдері - гидрослюдалары.

Саздар құрамында айтылған минералдардан басқа кварцтер, дала шпаты, темір тотықтарының гидраттары және тағы басқа қосындылар міндетті түрде керамикалық материалдар технологиясына да, олардың негізгі қасиеттеріне де әсерлерін тигізеді. Мысалы, аз да болса кальций және магний карбонаттары саздардың отқа төзімділіктерін төмендетеді және де кальций карбонатының ірі кесектері болса, онда қыш материалдарын өртеген кезде кәдімгі әк қосындысы пайда болады. Ал, ол ауада көлемін үлкейте гидратталынып, жасалынған керамикалық кірпіштердің өзінен-өзі жарықтанып кетуіне себеп болады. Саздағы құмдық қосындылар кремнезем мөлшерінің көбейіп кетуіне әкеліп соғады, осыған байланысты саздың созымталдығы төмендейді, күйдірілген бұйымның кеуектілігі жоғарылап, мықтылығы төмендейді. Глиноземнің мөлшері басымдау болған сайын саздардың созымталдығы және отқа төзімділігі   жоғарылай  түседі. Сілтілік  және сілтілік жер металдарының болуы бұйымдардың қалыпталуын нашарлатады, отқа төзімділігін төмендетеді және бұйымдар бетінде ақ дақтар тудырады.

Саздарда болатын айтылған қоспалар желдің және судың ағымымен саздар пайда болған жерлерінен екінші бір жерлерге айдалынып көшірілу нәтижесінде қосылады. Сондықтан, Мұндай саздарды екінші рет құралған қосымшалары бар саздар деп атайды. Бұлардың өртелініп жасалынған материалдардың түстері әр алуан болуы мүмкін.

Химиялық құрамы бойынша ең таза, көпшілігінде каолиниттен құралған саздарды каолиндер деп атайды. Каолиндік бағалы саздарды негізгі құрамы ретінде фаянстық және фарфорлық бұйымдарды жасағанда қолданады. Каолиндік саздар дала шпаттарының мүжілініп бүзылуынан пайда болған жерінде қүрылып жататындықтан бірінші саздар деп аталады. Қосындысыз таза болғандықтан, олар ақ түсті, созымталдығы және отқа төзімділігі жоғары болады. Саздардың түйіршіктік құрамын да білгеннің маңызы зор. Себебі, түйіршік құрамдары бойынша саздардың негізгі қасиеттері жөнінде, мысалы, олардың созымталдығы, кептіруге және күйдіруге сезімталдығы және дайын бұйымдардың мықтылығы туралы айтуға болады.

Жүдеудеткіш қоспалар: құм, шамот, дегидратталған саз. Күйдіретін қоспалар ретінде ағаш кесінділері, көмір, қазанды силикаттарды және т.б. қолданылады. Дегидратталған сазды 600°С температурада қыздыру нәтижесінде алады. Дегидратталған саз материалды жүдеудетуге тиімді болып саналады. 50% дегидратталған сазды қосу, кірпішті күйдіру және кептіру ұзақтығын қысқартуды қамтамасыз етеді

Шамот жүдеудеткіш материал ретінде майдаланған күйінде сазды массаға косылады. Ол массаның ауалық және оттық шөгуін төмендетіп оған белгілі қасиеттер (температураға түрақтылық, механикалық беріктік, үлкен температуралық өндеуде деформацияланбау т.б.) береді.

Күйген газдан алынатын шамотпен қатар керамика өндірісінде қалдықтарынан (ақау керамикалық бұйымдардың қалдыктары, капсельдер, шамотты бұйымдар, бүрын жылу агрегаттарын қалауда қолданылады) алынатын шамотты қолданамыз. Ондай шамоттың кеуектілігі жоғары болады, сондықтан өндіріс қалдықтарынан жасалған шамоттан дайындалған бұйымдардың да кеуектілігі артып, механикалық беріктігі төмендейді.

Ауадағы шөгіну. Қалыптау массасынан қажетті иілгіштігіне қол  жеткізу үшін оған саздың аумағын ұлғайтатын (ісіну ) су енгізеді. Кептіру барысында су буланып, шикі бүйымның көлемі мен аумағы кішірею құбылысы ауада шөгіну деп аталады. Саздың ылғалдығы жоғары болғандағы шөгіну деформациясында ішінара сумен толтырылған капиллярдағы күш тепе-теңдігінің бұзылу нәтижесінде де капиллярлық қысым күштері ерекше мәнге ие болады деп есептеуге негіз бар. Ылғалдық азайған сайын, отыру деформациясының пайда болуына да сазды минералдардың бетіндегі су   қабыршағы қалыңдығының кішіреюіне орай, өсетін осматикалық қысым мен молекула аралық тартылыс күштері барған сайын басты роль атқара бастайды.

Саздың отта шөгінуі. Саздың неғұрлым тез балқитын құрамы күйдіру кезінде сұйық қалыпқа өтеді де, балқымай қалған бөлшектерін қамтиды және олардың ара-арасына сіңісіп, ішінара толтырылады. Саздың құрамында құм және кварц көп болған жағдайда шөгу болмауыда мүмкін немесе тіпті материалдың ісінуі байқалады, ол кварцтың күйдіргенде аумағы ұлғайып, өзге кристалдық формаға көшуімен байланысты да 2-6% дейін болуы мүмкін.

Саздың толық шөгінуі  деп ауа және от шөгіндісінің жиынтығын айтады. Толың шөгіну әдетте 5-18 %-ға дейінгі аралықта болады. Белгілі өлшемдегі бұйымдар алу үшін толық шөгінді қалыптау кезінде, тиісінше өлшемін ұлғайта ескереді.

Керамикалық құрылыс материалдары мен бұйымдарын жасау үшін қолданатын саздардың гранулометриялық құрамдары әр алуан, дегенмен мына төменде келтірілген аралықта ауытқиды, %:

0,25мм жоғары шамадағы  түйіршіктер - 0,2-2

0,25мм - ден 0,05мм - ге дейінгі - 2-26

0,05мм-ден 0,01мм-ге дейінгі - 12-46

0,01мм-ден 0,005мм-ге дейінгі- 10-55

0,005мм - ден кіші - 10-40.

Саздардың  түйіршіктік құрамдарын   Рутковскийдың   тәсілімен шамалап анықтайды. Осы тәсіл бойынша саздар түйіршіктерінің   ірілігіне байланысты үш турге бөлінеді:

Түйіршіктері 0,05мм - ден ірі - қүм;

Түйіршіктері 0,05мм - ден 0,005 - ге  дейін - шаң;

Түйіршіктері 0,005мм - ден майда - сазды зат.

Сазда неғүрлым ірілігі 0,005мм аспайтын өте майда түйіршіктер  көп болса, соғүрлым оның созымталдығы, байланыстырушы қабілеті және сулағандағы ісіну шамасы жоғары болады.

Саздың касиеттерін реттеуге қолданылатын коспалар. Саздық шикізаттың бір өзі керамика өндірісінде кеңінен қолданылады. Сазға басқа қосымша материалдарды (қүнарсыздандырушы, жанып кетуші, оңай балқығыш материалдарды және арнаулы қоспалар) қосу арқылы оның технологиялық қасиеттерін және жасалынатын бұйымдар сапасын жақсартады.

Құнарсыздандырғыш материалдарды саздық массалардың құрамына олардың созымталдығын, кептіру және өртеу қасиеттерін реттеу үшін, кептіру және өртеу үзақтығын қысқарту үтнін қосады. Оларда ірі түйіршіктер болмау керек, ал 0,25мм майда түйіршіктер мөлшері 20%-дан аспауы тиіс. Осындай мақсаттармен қүнарсыздандырушы қоспа ретінде табиғи құмды және  маршалитті - ұнтақтылығы   жоғары топырақты (кварциттік материал); жасанды қоспалардан - судан ажыратылған сазды, шамотты, шлакты және күлді қолданады. Судан ажыратылған сазды, әдетте 6000-7000°С температурада кәдімгі сазды қыздырып барып алады. Шамотты - отқа берік немесе қиын балқитын сазды 1000-1400°С өртеп, содан кейін түйіршік құрамы 0,16-2мм аралығында болатындай дәрежеде диірменге тартып алады.

 

3 Өндірістік әдісті таңдау

 

Шикізатты өңдеу және массаны дайындаудың негізгі 3 тәсілі бар:

1. Жартылай құрғақ әдіс. Жартылай құрғақ әдіспен дайындалатын материалдар алдын-ала жанышқаларда майдаланған соң, кептіргіш барабанда ылғалдылығын 6-8%-ға жеткізе кептіріледі, одан кейін ұнтақтағышта тағы да майдаланады, еленеді, 8-12%-ға дейін суланады және жақсылап араласттырылады. Майда саз ұлпасын сумен немесе бумен суландыруды екібілікті саз араластырғышта немесе шахталық бумен суландырғышта үдемелі араластыра отырып, жүргізіледі. Нәтижеде сумен біркелкі араласқан саз массасы алынады. Алынған массаны гидравликалық немесе механикалық пресстерде қалыптайды.

2.  Пластикалық әдіс. Пластикалық әдіспен дайындағанда саз біркелкі масса алынғанша өңделеді. Ол үшін шикізат алдымен жанышқыларда, одан кейін айнала жүгіртпелерде майдаланудан өтеді. Одан әрі пшкізат сазараластырғышка түсіп 18-25%-ға дейін суланып созымталды біркелкі масса алынғанша иленеді. Содан кейін таспалы (ленталы) пресске түсіріледі. Пресстен үзіліссіз шығатын кескін (брус) автомат арқылы қірпіш қышқа кесілініп, камералық немесе туннельдік кептіргіш пеш вагонеткаларына тиеледі. Алдын-ала кептірілген қыштар үздіксіз істейтін сақиналық    немесе туннельдік пештерінде күйдіріледі.

3.  Шликерлік әдіс. Шликерлік әдіспен дайындау ылғалдылығы тым жоғары, суда оңай-ақ езіліп кететін, тас түйірлері араласқан шикізат қорын немесе көп құрамалы массаны пайданаларда қолданған тиімді. Бұл технологиялық схема мынандай операцияларды қамтиды: сазды шығару, ірілеу, майдалау, сазды суда ыдырату, кесек тастарды ажырату мақсатымен саздық сүйық ерітіндіні елек торы арқылы өткізу және сүйық ерітінді сусыздандыру (масса ылғалдылығы 45-60%). Алынған шликерден тікелей кұю тәсілімен бұйымдар қалыптауға болады. Бірақ көпшілігінде шликерді шашыратқыш мұнара кептіргішінде қүрғатып барып пайдаланады. Майда тамшыларға мембрандық сораппен 1,2-2,5 МПа қысымда шашыратылған шликер ыстық газдар ағымында өте тез, небәрі 3 с ішінде, берілген ылғалдық дәрежеде кеуіп бітеді. Бұйымдардың үсті тегіс, түзік қырлы және механикалық төзімді болып қалыптан шығады.

Әдістер шикізат материалдырың қасиеттері мен алынатын бұйым сапасына байланысты тағайындалады.

Бұл жобада кеуекті кірпішті өндіру әдісі ретінде пластикалық әдіс таңдалған. Себебі, керамика өндірісінде көп тарағаны пластикалық тәсіл. Пластикалық тәсіл карапайым жолмен дайындалатын саздық массаның сапасын жетерліктей жақсы етіп шығарады. Бірақ, дайын массаны міндетті түрде баяу кептіру қажеттігіне байланысты технологиялық процесс ұзақтау және отын шығыны басымдау болады. Бұл әдіспен шығарылған бұйымдардың пішіні айқын, беті тегіс, тығыз болады.

 

 

Саздық шикізат, ылғалдығы 18-25%

Мөлшерлеу

Ірі майдалау (тас бөліп алатын  біліктер, жүгіртпелер,

топырақ тазалайтын машиналар)

 

Майда ұнтақтау (майда ұнтақтайтын біліктер)

Бункерде сақтау

Қоспаларды араластыру (екі білікті араластырғыш)

Сурет 2. Керамикалық кеуек кірпішті пластикалық әдіспен алу схемасы

 

4 Өндірістің  технологиялық нобайы

 

Пластикалық әдіспен  өндіретін технологиялық процестің  схемасы.

 

Сазды сақтау (сазды сақтау орны)

 

     Сазды ұсақтау (дезинтеграторлы валикті, жұқа майдалайтын валикті)

 

Массаны   дайындау (құнарсыздандырғыш   қоспаларды   майдалау,   оларды алдын - ала араластырып  ылғалдау, шихтаны  ұлпа  етіп  майдалау және саз  массасын дайындау; қоспалар  су 18-25% сазды араластырғыш)

 

                    

                          Бұйымды қалыптау (ленталы қысқыш)