Производство керамической плитки

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 28 Марта 2011 в 21:28, курсовая работа

Краткое описание

Керамика является одним из самых древних строительных материалов, но несмотря на это не потеряла своего актуального значения и в паши дни. Подтверждением этому служит тот факт, что она является пока еще основным стеновым материалом, так как до 70% общего объема городской застройки выполняется из кирпича и керамических камней. Производство их занимает почти 60% всех промышленных фондов строительной керамики.

Содержание работы

1.Введение………………………………………………….……...........1-2
2.Номенклатура продукции……………...…………………………3-12
3.Краткое технико-экономическое обоснование………………13-16
.
4.Характеристики компонентных материалов используемые в качестве сырья………………………………………………………..17-19
.
5. Режим работы……………...........……………………………………………20
6. Выбор технологической схемы…………………………………...………..21
7. Выбор оборудования……………………………………………………..22-24
8. Физико-химические процессы…………………….................................25-34
9. Контроль производства и качества продукции………………………35-37
10.Технологический контроль……………………………………………..38-43
11.Мероприятия по охране труда и среды…………………………………...44
12. Список литературы……………………………………………..…………..45

Содержимое работы - 1 файл

копия.doc

— 479.50 Кб (Скачать файл)

     К наиболее распространенным дефектам прессования  плиток относятся:

         -непостоянство размеров и н  е д о п р е с с о в к а   плиток вследствие отклонений во влажности массы;

         -затруднительный съем плиток из-за прилипания  к формам, что указывает на   повышенную влажность порошка или недостаточный подогрев штампов;

        -изъяны на лицевой поверхности плиток в результате плохой очистки штампов пресса от прилипшей массы;

        -обрывы и заусеницы кромок плиток при несвоевременной замене изношенных пресс-форм;

        -р а с с л о е н и е плиток от включений воздуха, возникающее при несоблюдении условий, обеспечивающих свободный выход воздуха при прессовании, недостаточном зазоре по периметру формы, ненормальной влажности, высоком содержании в массе тонких фракций и др ;

        -клиновидность плиток после обжига (неквадратность,  непрямоугольность), возникающая в результате различной усадки вызванной неравномерной засыпкой пресс-форм порошком, а также изношенностью форм и пуансона;

      -растрескивание плиток из-за неправильного заполнения форм, чрезмерного давления прессования и некачественной подготовки   порошка.

      В результате неравномерного увлажнения порошка плитки после прессования имеют пеструю окраску. В сушке такие плитки растрескиваются из-за неодинаковой усадки. При повышенной влажности порошка на поверхности плиток также могут быть вздутия.

     Механические повреждения — о т б и т о с т и углов и граней — объясняются небрежным обращением с плитками.

     Применение распылительных сушилок для обезвоживания шликерных масс при изготовлении пресспорошка в значительной мере упрощает технологию н позволяет все операции, связанные с высушиванием шликера и получением пресспорошка, осуществить в одном агрегате. В свою очередь приготовление самого шликера, измельчение отощающнх и распускание глинистых материалов производятся также в одном агрегате — шаровой мельнице.

     Глазурь наносится на плитки движущимися форсунками-пульверизаторамиза два прохода. Распыление глазури производится под действием сжатого воздуха, поступающего в форсунки  под давлением 2—3 ат.

     Производство плиток может быть осуществлено также методом литья по ранее описанной технологии для фасадной ковровой мозаики. Это дает ряд преимуществ по сравнению с производством фаянсовых облицовочных плиток, изготовленных полусухим прессованием: примерно в 2 раза сокращаются производственные площади, в 60 раз — срок изготовления, уменьшается толщину плиток, снижается их стоимость.

     При переработке глин в сыром виде схема подготовки сырья несколько проще и экономичней, поскольку нужно меньше перерабатывающего оборудования, следовательно, меньше энергоемкость. Все оборудование более надежно и просто в обслуживании. Температура обжига изделий примерно на 500С ниже, чем у изделий полусухого прессования, что позволяет также снизить энергозатраты на обжиг и в какой-то мере компенсируют высокие затраты на сушку.

     Чтобы получить изделия требуемого качества необходимо из глины удалить каменистые включения, разрушить ее природную структуру, получить пластичную массу, однородную по вещественному составу, влажности и структуре, а также придать массе надлежащие формовочные свойства.

     Производство керамики должно быть обеспечено непрерывной подачей однородного глинистого материала, лишенного каменистых включений имеющего разрушенную природную «структуру» для лучшего смачивания, сохраняющего достаточно постоянную влажность независимо от времени года и равномерно перемешенного с добавками. На керамических заводах сырьевые материалы подвергают грубому, среднему и мелкому дроблению грубому и тонкому помолу. Обычно тонким помолом завершается механическое измельчение материалов, что обеспечивает более интенсивное их спекание, содействует снижению температуры обжига. Измельчение глинистых материалов проводят последовательно на вальцах грубого и тонкого измельчения. Каменистые включения не могут быть полностью выделены из глины общепринятыми механическими приемами – дезинтеграторными ребристыми вальцами. Опыт показывает, что при пользовании этими машинами в глине может остаться около половины         (а иногда и более) камней. В дальнейшем эти камни будут в значительном своем количестве перемолоты гладкими вальцами или бегунами, что, однако, вызывает быстрый износ бандажей и частые ремонты. Бегуны мокрого помола используют при наличии в глинах трудноразмокаемых включений и для обработки плотных глин и глин, содержащих известковые включения. Предварительное (грубое) дробление непластичных твердых материалов в керамической технологии производят в щековых или конусных дробилках, работающих по принципу раздавливающего и разламывающего действия. Степень измельчения в щековой дробилке 3-10, а в конусной – 6-15. Среднее и мелкое дробление, грубый помол непластичных материалов выполняется с помощью бегунов, молотковых дробилок, валковых мельниц. Молотковая дробилка обеспечивает  высокую степень измельчения (10-15), однако влажность дробимого материала   не должна быть более 15%.

     В последние годы на заводах широко внедряются конвейерные (ленточные) радиационные сушилки с использованием инфракрасного излучения, что резко сокращает сроки сушки по сравнению с сушкой в туннельных или конвейерных (полочных) сушилках. Такие сушилки применимы для сушки плиток при двухкратном обжиге, для сушки и досушки плиток при однократном обжиге, для подсушки плиток после глазурования. Широкому распространению сушилок этого типа способствует резкое сокращение продолжнтельности сушки за счет повышения средней скорости влагоотдачи с 0,4 кг/ма при конвективном методе до 3,25 кг/м2 в час при радиационном. 

4.Характеристики компонентных материалов используемые в качестве сырья

 

     Основным  глинистым сырьем в производстве  фаянсовых облицовочных плиток  являются светложгущиеся огнеупорные  глины и каолины: веселовская  (марки ДВ-1 и ДВ-0) и латненская (марки ЛТ-2) глины, черкасский бетонит, глуховедский каолин мокрого обогащения, а также каолины- положский, новоселитский, владимировский и др.

     В  качестве отощающих добавок в  массу водят кварцевый песок  Водолажского месторождения месторождения, политой и утельный, бой изделий, обожженный каолин, бой шамота, пирофиллит и др.

     Иногда  в массу вводят плавни чаще  всего в виде полевого шпата  или пегматита, талька, нефелин-сиенита,  перлита и реже известняка (мраморной  муки, мела, частично доломита) и др. В качестве электролитов используют кальцинированную соду и жидкое стекло.

      Составы масс  Масса для фаянсовых облицовочных плиток содержит около 50% глинистых материалов (каолин, глина, бентонин), 10-25% кварцевого песка и до 35% боя изделий.

     Малоусадочные массы содержат пониженное количество глинистых материалов и повышенное количество отощающих добавок — шамота (капсельный бой) и отходов полуфабриката.

     Составы масс с небольшим содержанием пластичных компонентов и низкой воздушной и огневой усадкой должны быть малочувствительны к резкому повышению температуры. Массы и глазури должны содержать минимальное количество свободной Si02 (до 20%) и иметь высокую теплопередачу.

     При расчете состава масс для скоростного обжига учитывают, что скорость нагрева возрастает в 15—20 раз, в результате чего усадка массы смещается на 80—100° С в область более высоких температур, а ее абсолютная величина уменьшается на 0,8—0,9%. При этом снижается вязкость расплава вследствие меньшего насыщения его А1203, Si02 и другими тугоплавкими компонентами, уменьшается содержание муллита в стеклофазе, увеличивается разница в кинетике усадки внешних и внутренних слоев изделия.

     При современном скоростном обжиге плиток ввод в массу обычных плавней (полевого шпата, пегматита, талька) неэффективен из-за малого времени протекания процессов при пониженных температурах обжига. Поэтому в качестве плавней вводят нефелин-сиенит, перлит, шлаки, мел и др.

     Нефелиновый сиенит—горная порода, содержащая, %: 22,8 нефелина Na [Al2Si04J; 54,8 полевых шпатов; 17,2 пироксена, амфиболов и биотита;  3,3 магнетита, аппатита и титанита;  2,4 прочих минералов.

     Перлиты — породы вулканического происхождения. Они содержат от 85 до 96% стекловидной фазы, которая включает более 1% воды. Остальная часть (15—4%) содержит плагиоклаз, пироксен, кварц, биотит, рудничные минералы и др.

     Комплексный ввод плавней, состоящих из щелочесодержащих материалов (перлит или нефелин-сиенит) и материалов, содержащих щелочноземельные оксиды (мел, тальк, магнезит, металлургические шлаки и др.), позволяет снизить общее содержание плавней в массе на 10-15%, при пониженных температурах обжига.

     При однократном обжиге требуется повышенная прочность и сопротивляемость размоканию высушенных плиток. В массах, содержащих более 50% глинистых компонентов (каолин, глина, бентонит), эти показатели регулируют главным образом глинистой составляющей, пластифицирующими добавками (бентонитом, поверхностно-активными веществами и др.),тонкостью помола отощающих материалов, температурой и продолжительностью сушки.

     Для уменьшения усадки плиток при однократном обжиге уменьшают содержание глинистых минералов и карбонатов в массах, увеличивают

содержание обожженного каолина или шамота. Для снижения температуры обжига до 960— 1080° С в массы вводят больше плавней — нефелин-сиенита, перлита.

     Введение бентонита позволяет уменьшить количество глинистых компонентов на 3—15% или полностью заменить их. Влияние бентонита проявляется в большей мере при одновременном вводе в массу (сверх 100%) барды (0,5%). Повышению водоустойчивости сухих плиток более чем в 2 раза также способствует ввод в массу фосфата натрия (Na3P04) пои наличии бентонита.

     При вводе в массу обожженного каолина (до 26—27%) снижается брак плиток при сушке и обжиге, улучшаются термические свойства плиток. Однако  получение и помол каолина весьма трудоемкие процессы, поэтому его заменяют в массе шамотом — измельченным кап-сельным боем. Для этого в состав капсельноймассы вводят 10—15% сырого новоселицкого и положского каолина.

     Замена части кварцевого песка шамотом позволяет повысить теплопроводность и уменьшить термическое расширение при обжиге, повысить термостойкость плиток и снизить брак, вызванный появлением мелких трещин.

При использовании фаянсового боя водопоглощение его должно быть не более водопоглощения обожженного каолина — 16%.

     Пирофиллит, как и тальк, несколько снижает набухание плиток в процессе эксплуатации, хотя полностью не устраняет этого явления. Кроме того, пирофиллит, введенный в массу (до 10%), повышает сопротивляемость изделий растрескиванию (образованию цека глазури). Волластонит повышает блеск глазури, не образует пузырей, наколов, отслаивания глазури и др. При вводе в массу до 40% вол-ластонита снижается усадка плиток при сушке и обжиге, повышается прочность высушенных плиток до 2—2,7 МПа, снижается коэффициент термического расширения, увеличивается максимально допустимая скорость обжига. 
 
 
 
 

Компоненты Состав,%
1 2 3 4 5
Новоселовская глина

ДВ-1

27 21 30 31,4 25
ДВ-2 - - - - -
Латненская  глина ЛТ-2 - 20 - - -
Бентонит  3 - 1 - 3
Каолин  просяновский       25,7 24
Сырой 20 10 30 - -
Кварцевый песок люберецкий - - 13 - -
водолажский 10 - - - -
авдеевский -- 21 - - -
глуховецкий - - 18 16,3 11
Бой политой  и утельный 22 15 - 26,6 25
шамота 18 10 - - 12
Мел 3 3 - - 1
Сода 0,1 0,1 0,3 0,15 0,2
Жидкое  стекло 0,35 0,4 0,2 0,2 0,35

Информация о работе Производство керамической плитки